CH186939A - Electric switch. - Google Patents

Electric switch.

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CH186939A
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Company Westingh Manufacturing
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Westinghouse Electric Corp
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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

  

      Interrupteur    électrique.    Cette invention est relative à un interrup  teur électrique et concerne particulièrement  les interrupteurs de grande puissance desti  nés aux installations de distribution d'énergie.  



  La construction des interrupteurs desti  nés à ce type de service est un problème as  sez complexe dans l'industrie électrique. La  tendance actuelle est de     connecter    entre elles  des centrales distinctes de plus en plus nom  breuses pour constituer de grands réseaux,  et il s'ensuit que la quantité d'énergie dont  on dispose en un point quelconque de ces cen  trales augmente de plus en plus.

   Malgré cela,  il faut remédier rapidement aux conditions  défectueuses susceptibles     d'intervenir    dans  ces installations interconnectées si l'on veut  éviter de nuire à la stabilité de l'installation  entière, et, pour compliquer encore le pro  blème, les compagnies ou services publics de  distribution d'énergie ont de plus en plus ten  dance à appliquer le maximum de voltage pos  sible aux installations interconnectées, afin    de réduire les pertes de transmission au mi  nimum.

   Pour donner des résultats satisfai  sants dans ce     type    de service, il faut par  conséquent que le     dispositif    soit capable d'in  terrompre des courants très intenses à de  hautes tensions, dans un temps très court, et  la présente     invention    a     principalement    pour  but d'obtenir un interrupteur qui remplisse  ces conditions d'une façon plus satisfaisante  que les dispositifs connus jusqu'à ce jour.  



  Dans l'état actuel de cette industrie, le  problème fondamental de l'interruption des  circuits réside dans l'extinction de l'arc qui  a été engendré comme     résultat    de la séparation  des contacts parcourus par le     courant.    Ce  problème a fait l'objet de recherches appro  fondies dans ces dernières années, et l'on est  à peu près tombé d'accord sur ce point que  l'extinction de l'arc peut     être    réalisée d'une  façon très efficace par le mélange turbulent  d'une certaine     quantité    de fluide, soit à l'é  tat gazeux, soit à l'état liquide, avec la tra-           jectoire    ou enveloppe gazeuse de l'arc.

   L'o  pération     d'extinction    de l'arc est d'autant plus  efficace que la turbulence est plus grande et  qu'on fait passer à travers le courant de l'arc  une plus grande quantité de fluide non ionisé.  Il existe deux méthodes générales     permettant     do     réaliser    ce mélange. L'une d'elle réside  dans l'introduction d'un jet de fluide dans le  courant de l'arc, l'autre consiste à faire mou  voir l'arc de     telle    manière qu'un mélange  turbulent résulte du mouvement, ou qu'un jet  soit produit comme résultat de ce mouvement.  



       L'invention    concerne particulièrement  des dispositifs dans lesquels l'arc reçoit un  mouvement latéral à l'intérieur d'un     conduit     à arc en contact avec un fluide     extincteur.    On  avait déjà     utilisé    des dispositifs de     ce        type     général, mais     l'amplitude    du mouvement de  l'arc était limitée ou déterminée par les di  mensions physiques du conduit à arc et, dès  que le mouvement de l'arc d'un côté à l'autre  du conduit avait eu lieu, tout mouvement  supplémentaire était impossible.  



  Cette limitation n'a pas créé de difficultés  sérieuses dans le cas de la plupart des cir  cuits, mais lorsque les     conditions    imposées  aux     compagnies    de distribution d'énergie sont  devenues plus sévères,, on s'est rendu compte  qu'il convenait de prévoir quelque dispositif       permettant    de faire mouvoir l'arc plus rapi  dement et sur une<B>.</B> distance plus.

   grande, à  l'intérieur du conduit à arc, que cela n'avait  été possible jusque là, ce mouvement supplé  mentaire     réalisé    à une vitesse plus     grande     étant nécessaire pour assurer un degré plus  grand de turbulence près du courant de l'arc  pendant l'opération- de rupture du circuit,  afin d'assurer l'extinction de l'arc, indépen  damment de la grandeur de la surcharge à la  quelle l'installation était     susceptible    d'être  soumise.  



  Les recherches     effectuées    dans cette di  rection ont montré que si l'on permet au  fluide     environnant    de se mouvoir en avant de  l'arc mobile (par exemple à travers un orifice  d'échappement     situé    à - l'extrémité d'un con  duit     rectiligne)    et si la vitesse de l'arc est suf-         fisamment    grande, on effectue une     extinction     beaucoup plus efficace de l'arc tout en dimi  nuant, dans une mesure considérable sa durée,  l'énergie qu'il absorbe, etc.

   On a trouvé en  outre que le conduit à arc qui convient le  mieux, est du type dans lequel l'arc peut ef  fectuer un déplacement latéral suivant un  contour fermé sur lui-même, étant donné qu'il  est possible d'obtenir une vitesse beaucoup  plus grande de l'arc et     un    mouvement consi  dérablement augmenté du fluide, pour une  valeur donnée du champ     inducteur,    dans un  conduit à arc rentrant qu'on ne peut obtenir  dans un conduit rectiligne communiquant  avec l'atmosphère à l'une ou chacune de ses  extrémités. Il  est probable que ce mode d'ac  tion perfectionné est dû, au moins en partie,  aux pertes de     frottement    moindres entre le       fluide    et les parois de limitation d'un con  duit rentrant.

   On remarquera que, bien que  du fluide se meuve en avant d'un arc, dans  les conditions ci-dessus - le courant de l'arc  se comportant en substance à la façon d'un  piston     -=,        il    se produira aussi un mouvement  relatif entre le courant de l'arc et le fluide.  



  Par conséquent, l'interrupteur électrique  suivant l'invention, muni de contacts sépara  bles servant à établir l'arc     inhérent    à l'opéra  tion     d'ouverture    de     circuit    dudit     interrupteur     en contact avec un fluide d'extinction, pré  sente un conduit dans lequel l'arc est déplacé  latéralement suivant un contour     fermé,-pen-          dant    chaque opération d'ouverture de l'inter  rupteur, de façon à provoquer la formation  d'un courant     latéral    dudit fluide dans ledit       conduit.     



  Dans le mode de réalisation préféré de       l'invention,    on a prévu pour l'arc un conduit  qui possède sensiblement la forme     d'un    cy  lindre creux. Cette construction se prête à la  production d'un champ magnétique très puis  sant, disposé sensiblement à angle droit par  rapport aux parois du conduit     rentrant,    pour  faire mouvoir l'arc dans ce     conduit    à une vi  tesse élevée. De plus, la forme à contour       fermé    du conduit permet d'obtenir, en com  paraison avec l'espace occupé, une - plus  grande longueur de conduit à arc que cela est      possible dans les dispositifs utilisant un con  duit unique ne revenant pas sur lui-même.

   De  plus, la construction à     contour    fermé permet  à, l'arc de recevoir un mouvement suivant  une trajectoire répétée périodiquement dans  le conduit. L'effet combiné de     ces    caracté  ristiques est qu'on obtient un dispositif dans  lequel l'arc peut se mouvoir à des vitesses  plus grande, et sur des distances plus gran  des que cela avait été possible dans des dis  positifs antérieurs, le résultat de ce mouve  ment supplémentaire étant de créer une tur  bulence plus grande et d'assurer une effica  cité beaucoup plus grande de l'extinction de  l'arc qu'à l'aide des     constructions    antérieures.  Le dispositif entier est, en général, noyé  dans le fluide     d'extinction    de l'arc.  



  De plus, des ouvertures ou poches peuvent  être prévues le long des côtés du conduit à  arc pour retenir certaines quantités du fluide  extincteur et assurer ainsi un volume de gaz  adéquat pour effectuer l'extinction de l'arc.  



  Bien entendu, la     forme    exacte du conduit  à arc n'est pas une caractéristique     essentielle     de l'invention. On peut adopter tout autre  forme commode étant donné qu'il suffit de  prévoir un     dispositif    assurant le déplacement  de l'arc suivant un contour fermé sur     lui-          même.     



  On a découvert que lorsqu'un arc est  amené à se mouvoir dans un espace consti  tué à l'intérieur de parois de     limitation,    le  courant de l'arc, ou l'enveloppe gazeuse en  tourant l'arc, se comporte d'une façon ana  logue à celle d'un piston et oblige le fluide  emprisonné dans le conduit à se mouvoir en  avant du courant de l'arc. Si les parois de  limitation définissent un conduit rentrant, et  si un arc est amené à se mouvoir à travers cet  espace sous l'action d'un dispositif magné  tique, ou autre, le fluide normalement em  prisonné dans ledit espace sera chassé laté  ralement à travers lui par l'action de piston  ou de refoulement de l'arc lui-même.

   Ce  mouvement du fluide aura tendance à conti  nuer, après le passage par zéro dans l'oscil  lation de courant, à balayer le courant de  l'arc et à. provoquer le mouvement d'une    masse sensiblement homogène de fluide pro  pre et non ionisé entre les contacts, les cor  nes,     ete.    Le résultat de     ce    mouvement     d'un     diélectrique frais entre les pièces normale  ment excitées, est d'opposer une grande ré  sistance à l'éclatement ou     "claquage"    du  diélectrique à l'intérieur du conduit à arc et  d'assurer une meilleure rupture du circuit.  



  En plus de l'effet . décrit ci-dessus du  mouvement du fluide extincteur créé par l'ac  tion de piston du courant de l'arc, on a dé  couvert que la masse mobile de liquide qui  remplit normalement le conduit à arc acquiert  une énergie cinétique considérable et que,  pendant la période où le courant est égal à  zéro,     cette    masse fait mouvoir d'une distance  très appréciable le gaz et le fluide ionisés qui  déterminent le courant     propremen    dit de l'arc,  latéralement à l'intérieur du conduit. Selon  un mode de réalisation de l'invention, un dis  positif servant à utiliser ce mouvement a été  prévu pour effectuer un allongement progres  sif de l'arc et faciliter ainsi l'opération d'ex  tinction.  



  Pour bien faire comprendre     l'invention;     on en décrira ci-après, à titre d'exemple, deux       formes    d'exécution, en se référant aux des  sins annexés, dans lesquels:  La     fig.    1 est une coupe, partie en éléva  tion, d'un     interrupteur    unipolaire à double  coupure;  La     fig.    2 est une     coupe,    en     partie        en.    élé  vation, d'un des dispositifs extincteurs utili  sés dans     l'interrupteur    de     fig.    1;

    La     fig.    3 est une     coupe    suivant la ligne       III-III    de     fig.    2;  La     fig.    4 est une coupe suivant la ligne  IV-IV de     fig.    2;  Les     fig.    5 à 18 inclus représentent les  diverses plaques élémentaires utilisées pour  établir les dispositifs extincteurs représen  tés particulièrement dans les     fig.    2, 3 et 4;  La     fig.    19 est une coupe analogue à     fig.    2,  montrant une autre     forme    de réalisation du  dispositif extincteur;

    La     fig.    20 est une coupe suivant la ligne       XX=XX    de     fig.    19;      La     fig.    21 est un développement fragmen  taire à une échelle réduite du contact mobile  de     fig.    19.  



       L'interrupteur        représenté    dans la     fig.    1  est du     type    usuel noyé dans un liquide et  comprend un bac ou récipient 1 muni d'un  couvercle 3 fixé à ce bac à l'aide de gou  jons 5. Deux douilles isolantes 7 sont suppor  tées par le couvercle 3 à l'aide de brides 9  et chacune de     ces    douilles est destinée à sup  porter un des dispositifs de contact fixe Il et  un des     dispositifs    extincteurs 13 qui consti  tuent     collectivement    les deux coupures de l'in  terrupteur.

   Un étrier formant pont 15 relie  électriquement les deux     dispositifs    de contact  figes Il lorsque l'interrupteur occupe la po  sition de     fermeture    du circuit. Cet étrier est  supporté par une     tige    de     traction    isolante  17 et est     destiné    à être     actionné    par un mé  canisme     convenable    (non représenté).

       L'extré-          mité    inférieure de chacune des douilles iso  lantes 7, les     dispositifs    de contact fixes I1  et les     dispositifs        extincteurs    13 sont normale  ment noyés dans la masse d'huile ou autre       liquide    isolant que     contient    le bac 1.  



  Chacun des dispositifs de contact I1 com  prend un     bâti    moulé muni d'un socle circu  laire 21, d'un     collier    de serrage 23     destiné    à  entrer en prise avec l'extrémité inférieure du  conducteur 25 faisant     partie    de la douille iso  lante 7     qui    coopère avec ce conducteur, et  d'une pièce en<B>U</B> 27 reliant entre eux le so  cle et le collier de serrage. Un contact mo  bile 29 est supporté de façon à pouvoir pivo  ter sur le socle 21 de chacun des     bâtis    prin  cipaux et est sollicité vers l'étrier     formant     pont, 15, par un ressort 31.

   Un shunt flexi  ble 33 relie chacun de ces contacts flexibles  29 au     bâti    correspondant.  



  Le circuit électrique passant par l'inter  rupteur est ainsi relativement direct. En  partant d'un des conducteurs 25 disposés dans  les douilles isolantes 7, le courant passe suc  cessivement par le     bâti    de support principal  fixé à l'extrémité inférieure de ce conducteur,  le shunt flexible 33 reliant le contact mobile  correspondant 29, au     bâti,    le contact mobile  lui-même; la branche montante 35 de     l'étrier       15, la     partie    centrale de cet étrier et l'autre       dispositif    de contact fige 11 dans lequel le  courant suit un chemin sensiblement ana  logue.  



  Chacun des     dispositifs        extincteurs    13 est  composé     essentiellement    d'une série de pla  ques superposées, percées de trous alignés qui  constituent un conduit à arc tubulaire 37  ayant sensiblement la forme d'un cylindre  creux. Un dispositif     magnétique,    comprenant  deux bobines 38 destinées à être connectées  en série avec le circuit commandé par l'inter  rupteur pendant     l'opération    d'interruption,  et une série de plaques de fer, sert à créer un  champ inducteur radial à l'intérieur du con  duit à arc 37 pendant     l'opération        d'extinc-          tion    de l'arc.

   Ce champ radial est perpendi  culaire au conduit à arc et, en provoquant  un mouvement latéral de l'arc à l'intérieur de  ce conduit pendant     l'opération        d'extinction,     assure une     extinction    rapide et efficace dudit  arc. Chacun des dispositifs est supporté et  assemblé par un boulon ou tirant central 39,  de préférence en     matière    isolante.  



  Comme représenté     particulièrement    dans  les     fig.    2, 3 et 4, la     partie    supérieure de cha  cun des     dispositifs        extincteurs    13 comprend  un chapeau 41 en     matière        magnétique    qui est       destiné    à coiffer la     partie    supérieure de l'em  pilage de plaques,     de    façon à     uniformiser    la.       distribution    du champ magnétique servant  à faire mouvoir l'arc et à donner de la résis  tance mécanique à l'empilage de plaques.

   Ce  chapeau 41 est isolé de l'empilage proprement  dit par une cuvette en matière isolante moulée  42, et chacun de ces éléments 41 et 42 pré  sente un trou central 43 pour le passage du  boulon principal 39 à l'aide duquel le dispo  sitif entier est assemblé, et un second trou 45,  de forme sensiblement rectangulaire, pour le  passage de la     partie    inférieure du contact  mobile adjacent 29. Immédiatement     au-          dessous    du chapeau 41 se trouve la bobine su  périeure de la paire de bobine 38     destinées    à  produire le champ radial à l'intérieur du con  duit à arc 37 pendant     l'opération    dé rupture  du circuit.

   Une des extrémités de cette bobine  supérieure est reliée au     bâti    du     dispositif    de      contact fixe, et     l'espace    compris entre l'inté  rieur de la bobine et le boulon 39 est occupé  par quatre jeux de plaques représentés parti  culièrement dans les fi,-. 5 à 8 inclus.  



  Le jeu de plaque supérieur est composé  d'une plaque de fer annulaire 47 placée immé  diatement auprès du boulon central 39 et  d'une plaque extérieure 49 faite d'une     matière     isolante et     destinée    à entrer en contact avec  la surface interne de la bobine 38. Ces plaques  sont représentées particulièrement dans les       fig.    5 et 6, et l'on voit que la plaque isolante  externe 49 présente     un    trou     redtangulaire     51 pour le passage de la partie montante  correspondante 35 de l'étrier formant pont 15.  



  Une plaque isolante unique 53 présentant  une ouverture rectangulaire analogue 51 est  placée     immédiatement    au-dessous de la paire  supérieure de     plaques    47 et 49. Une seconde  paire de plaques 47 et 49 est placée au-dessous  de la plaque isolante supérieure 53, et une  seconde plaque isolante 53 est disposée     au-          dessous    de ce groupe. Le rôle principal des  plaques de fer 47 est de     contribuer    à uni  formiser la     distribution    du champ radial  créé à l'intérieur du conduit à arc propre  ment dit, en diminuant la réluctance du  chemin magnétique.  



  Un des organes de formation de l'arc, re  présenté particulièrement en 55 dans les       fig.    17 et 18, est disposé immédiatement     au-          dessous    de la plaque isolante inférieure 53  de chacun des dispositifs extincteurs. Cet or  gane 55 est isolé du     boulon    central 39 par  une plaque annulaire en matière isolante 57  et présente une ouverture rectangulaire 51  analogue aux ouvertures 51 des plaques 49 et  53 pour le passage de la branche montante  correspondante de l'étrier 15.  



  Les éléments suivants de l'empilage sont  ceux qui constituent le conduit à arc propre  ment dit et comprennent des plaques de fer  servant à favoriser et     uniformiser    le champ  magnétique radial à     l'intérieur    dudit conduit,  des plaques déterminant le     contour    du conduit  lui-même et d'autres plaques percées d'ouver  tures servant à constituer des poches qui re  tiennent une certaine     quantité    du liquide iso-         lant    près du conduit à arc. Dans la construc  tion représentée, il existe trois groupes de  plaques formant des poches et deux groupes  de plaques     déterminant    le     contour    du conduit  à arc lui-même.  



  Deux plaques isolantes constituent le pre  mier élément de chacun des groupes supé  rieurs     constituant    les poches. Ces plaques  sont représentées particulièrement dans lés       fig.    15 et 16 et sont placées immédiatement  au-dessous de la plaque de formation d'arc  supérieure 55. La plaque interne 59, en ma  tière isolante, présente une ouverture cen  trale 61 servant à permettre le passage du  boulon principal 39 à travers cette plaque et  une série de parties découpées 63 sur le bord  externe de la plaque, pour constituer les  poches à liquide. La plaque externe 65 pré  sente des parties découpées coopérantes, ana  logues, 67. Au-dessous de ces deux plaques  isolantes se trouve un des groupes de plaques  représentés dans les     fig.    13 et 14.

   L'élément  interne de ce jeu de plaques comprend     une     des plaques de fer 47 également     utilisée    dans  la     partie    supérieure de l'empilage, une pla  que isolante externe 69, qui possède sensible  ment le même contour que la plaque isolante  superposée 59     (fig.    15 et 16), étant prévue  pour isoler cette plaque 47 du conduit à arc  37. Une seconde plaque de fer 71 constitue  la partie externe extrême de ce jeu de plaques  et est isolée du conduit à arc par     une    pla  que de garniture     interne    73.

   L'élément sui  vant et     dernier    du groupe supérieur de for  mation de poches comprend deux des plaques  isolantes représentées dans les     fig.    15 et 16.  



  Le jeu suivant de plaques comprend le  premier des groupes de plaques qui consti  tuent le conduit     à@    arc proprement dit et est  représenté plus     particulièrement    dans les       fig.    9 et 10. Il comprend une des plaques de  fer 47, isolée du conduit à arc 37 par une  plaque isolante annulaire 75 et une des pla  ques de fer 71, isolée du conduit à arc 3 7  par une plaque isolante     annulaire    77.     Au-          dessous    de ces plaques se trouvent les deux  plaques isolantes 79 et 81     représentées    dans  les     fig.    I1 et 12.

   On remarquera que les sur-      faces de garniture opposées des plaques 75,  77, 79 et 81 déterminent le contour du con  duit à arc proprement dit 37 et que, étant       donné    que ces surfaces sont sensiblement con  centriques, ledit conduit affecte la forme d'un  cylindre creux.  



  La partie restante de chacun des disposi  tifs     extincteurs    comprend des groupes compo  sés des plaques précédemment décrites. Le  jeu constituant des poches, qui est disposé     au-          dessous    des plaques inférieures 79 et 81, est       composé    des plaques représentées dans les       fig.    13 et 14.

   Au-dessous de ce jeu se trouve  un jeu de plaques telles que celles représen  tées dans les     fig.    15 et 16, ce jeu étant suivi       d'un    second jeu de plaques telles que celles  des     fig.    13 et 14, ces diverses plaques cons  tituant conjointement, le     second    des groupes  de formation de poches.  



  Un jeu     composé    de deux plaques telles  que celles représentées dans les     fig.    11 et 12  est placé immédiatement au-dessous de cha  cun de ces seconds groupes de     formation    de  poches et ce jeu de plaques est     suivi    .d'un des  jeux représentés dans les     fig.    9 et 10.  



  Le dernier groupe de plaques de chacun  des dispositifs extincteurs est une unité de  formation de poches identique à la première  de ces unités qui a été décrite ci-dessus.     Au-          dessous    d'elles se trouve la plaque de forma  tion d'arc inférieure 55,     qui    possède exacte  ment le même contour que la plaque supé  rieure 55.  



  Dans l'ordre de succession de chacun des  empilages     extincteurs    viennent ensuite la bo  bine inférieure 38 servant à engendrer un  champ inducteur radial à l'intérieur du con  duit à arc et les plaques qui isolent     cette    bo  bine du boulon     central.    Ces plaques isolantes  sont     analogues    à celles précédemment dé  crites, et les plaques supérieures comprennent  un des jeux de plaques représenté dans les       fig.    7 et 8. Ce jeu est suivi d'un des jeux  représenté dans les     fig.    5 et 6.

   Le jeu suivant  est     celui    représenté dans les     fig.    7 et 8, et le  jeu final est celui représenté dans les     fig.    5  et 6. Une troisième plaque de formation d'arc    est située à la partie inférieure de chacun des  empilages, afin de permettre à la bobine in  férieure 38 d'être excitée pendant l'opération  d'extinction.  



  Un chapeau 41 en     matière        magnétique    et  une. cuvette isolante 42 identiques aux or  ganes supérieurs 41 et 42 sont prévus à l'ex  trémité inférieure de chacun des     dispositifs     extincteurs et ont pour rôle, conjointement  avec les organes supérieurs, de maintenir  les plaques externes en     position    convenable et  à conférer de la     résistance    et de la     rigidité     à la structure entière. Les bords opposés des  deux chapeaux 41 dans chaque dispositif ex  tincteur sont espacés l'un de l'autre d'une cer  taine distance, afin d'empêcher la production  d'une décharge entre ces organes.  



  Toutes les plaques qui     déterminent    le  conduit à arc proprement dit sont percées  d'ouvertures convenables 83     destinées    à re  cevoir des goupilles isolantes 85 dont les ex  trémités pénètrent dans des ouvertures dis  posées     similairement    dans les plaques de for  mation d'arc 55. Ces goupilles 85 assurent  l'alignement convenable des divers éléments  du dispositif au     cours    de son montage.  



  La bobine inférieure 38 est connectée en  tre les deux plaques de formation d'arc infé  rieures 55, et la bobine supérieure est con  nectée, ainsi qu'il a été     mentionné    précédem  ment,     entre    le     bâti    du     dispositif    de     contact     fixe lui-même et la plaque de     formation    d'arc  supérieure 55.

   De cette façon, lorsque l'arc  s'établit à l'intérieur du conduit à arc 37, les  deux     bobines    38 sont connectées en série avec  l'arc, la     partie    de l'arc qui est tirée de la pla  que de formation d'arc supérieure 55 au con  tact mobile 29 s'éteignant en raison du fait  que la bobine supérieure 38 est en parallèle  avec elle, et la     partie    de l'arc qui est tirée  de l'une à l'autre des plaques de la paire in  férieure de plaques de formation d'arc 55  s'éteignant d'une façon analogue. Les     bobines     38 sont connectées de façon à     constituer    des  pôles de polarité opposée, ce qui provoque la  production d'un champ inducteur radial à  l'intérieur du conduit.

   Les plaques de fer 47  et 71 noyées dans les parois déterminant le      conduit à arc et les chapeaux magnétiques 41  ont pour effet     d'uniformiser    et d'assurer une  distribution convenable de ce champ.  



  Il     ressort    de ce qui précède que l'interrup  teur représenté comprend un dispositif extinc  teur d'arc qui présente un conduit à arc tubu  laire 37 ayant sensiblement la forme d'un cy  lindre creux dans lequel l'arc, constitué par  la séparation des organes de contact coopé  rants, peut être déplacé latéralement pendant  l'opération d'extinction.

   Les deux extrémités  de ce conduit tubulaire 37 sont sensiblement  fermées par un organe de     formation    d'arc 55,  ce qui permet à l'arc d'être déplacé latérale  ment dans ce conduit, de façon répétée sui  vant un chemin fermé pendant l'opération de  rupture du circuit et, en outre, les surfaces  opposées qui déterminent des parties du con  duit à arc 37 présentent des parties découpées  servant à. créer des poches propres à retenir  le fluide près de la trajectoire de l'arc. Ceci  assure une disposition adéquate de fluide ex  tincteur pendant l'opération de     rupture    du  circuit.  



  Lorsqu'il se produit une surcharge sus  ceptible d'agir sur le mécanisme de com  mande, l'étrier formant pont 15 reçoit un  mouvement vers le bas. Aussitôt que ce mou  vement a commencé, l'épaulement 87 de cha  cun des deux contacts mobiles 29 entre en  contact avec le chapeau supérieur 41 faisant  partie du dispositif extincteur y associé, ce  qui l'empêche de suivre le mouvement de l'é  trier. Un arc s'établit alors entre la branche  montante coopérante de l'étrier et l'organe de  contact 29.  



  En raison de la proximité immédiate de  l'organe de formation d'arc supérieur 55,  l'arc     constitué    entre l'étrier 35 et l'organe de  contact mobile 29 entre presque     immédiate-          iiient    en contact avec l'organe 55, ce qui a  pour effet de disposer une section dudit arc  en parallèle avec la bobine supérieure 38.  Cette courte section de l'arc s'éteindra alors  étant donné que la chute de voltage aux  bornes de la bobine est inférieure au     -voltage     nécessaire pour entretenir un arc en parallèle    avec la bobine, de sorte que le courant en  tier passant dans le circuit commandé par       l'interrupteur        traversera    la bobine 38.  



  Dans la     continuation    du mouvement ' de       descente    de l'étrier 15, il se forme un arc en  tre l'organe de formation d'arc supérieur 55  et le premier des deux organes de formation  d'arc inférieur 55. Sous l'influence du champ  inducteur radial engendré par les bobines 38,  cet arc peut se mouvoir latéralement à l'inté  rieur du conduit à arc 37 et effectue un tel  mouvement.

   A mesure que l'opération de rup  ture du circuit se poursuit, les parties mon  tantes 35 et l'étrier 15     sortent    entièrement  des dispositifs extincteurs 13, et la partie de  chacun des deux arcs qui est située entre les  deux organes de     formation    d'arc     inférieurs    55  s'éteint, ce qui a pour effet de     connecter    cha  cune des bobines 38 dans le circuit commandé  par     l'interrupteur.       Le résultat combiné de cette action est de  provoquer la formation d'un champ magné  tique très puissant     (indiqué    par la flèche de       fig.    3) à l'intérieur du conduit à arc.

   Ce  champ provoque un mouvement très rapide  de l'arc à l'intérieur du conduit, l'arc se mou  vant sensiblement autour de l'axe central du       dispositif        -extincteur.    Il résulte de ce mou  vement à grande vitesse de l'arc et de la pré  sence d'une enveloppe gazeuse autour dudit  arc, qu'une turbulence locale intense se trouve  créée à proximité du courant de l'arc. Les  produits de volatilisation de l'arc, la vapeur  et une partie du liquide     extincteur    lui-même  se mélangent de telle manière que, aussitôt  que l'arc a atteint un point zéro de l'onde  de courant, le     réamorçage    de l'arc devient  pratiquement impossible.  



  Le mouvement qui vient     d'être    décrit de  l'arc a aussi pour effet de communiquer une  énergie cinétique considérable au liquide se  mouvant dans le conduit à arc 37. Cette éner  gie cinétique a pour effet de     continuer    le  mouvement du fluide après le passage par un  point zéro dans l'onde de courant et de faire  mouvoir une certaine quantité de liquide ho  mogène et relativement froid entre les organes      de contact 35 et 29 et entre les diverses par  ties des plaques de     formation    d'arc 55, y com  pris la     surface    qui était en dernier lieu oc  cupée par l'arc.  



  En faisant mouvoir un liquide refroidi  et non ionisé au-dessus des     parties    chauf  fées des organes de formation d'arc, on crée  un effet particulièrement avantageux. Ainsi  qu'il est bien connu de l'homme du métier, si  le point extrême d'un arc électrique est situé  sur une surface métallique et ne se déplace  pas sur cette surface à une     vitesse        très    élevée,  cette surface se trouve portée à une tempéra  ture     très    élevée et peut émettre un nombre  considérable     d'électrons    qui facilitent gran  dement le     réamorçage    d'un arc après qu'un  point zéro de l'onde de courant a été dépassé.

    Toutefois, si     ces    surfaces chauffées émettant  des électrons sont recouvertes d'un agent iso  lant refroidi, il devient beaucoup plus dif  ficile, pour l'arc, de se réamorcer lorsque le  voltage se rétablit, et ceci est l'effet réalisé  dans le dispositif décrit.

   En vertu du mouve  ment du courant de l'arc et de l'emprisonne  ment du liquide dans le conduit à arc, au  moment et à la suite du passage du courant  zéro, le     réamorçage    de l'arc, s'il se produit,  doit avoir lieu entre des surfaces     métalliques     refroidies qui offrent le maximum d'impé  dance     possible    à ce     réamorçage.    Cet effet est  si marqué que pratiquement le     réamorçage     d'un arc après que l'onde de courant est pas  sée par un point zéro est empêché.  



  Le fonctionnement de la construction re  présentée dans les     fig.    19 à 21 repose essen  tiellement sur les mêmes principes que celui  du dispositif     précédemment    décrit. En d'au  tres termes, le dispositif comprend des moyens  pour constituer un conduit à arc sensiblement  tubulaire qui est garni d'une matière isolante,  des moyens pour étirer un arc à l'intérieur  de ce conduit et un     dispositif    magnétique ser  vant à engendrer un champ inducteur radial  provoquant la rotation de l'arc dans ledit  conduit pendant l'opération d'extinction.

    Cette construction modifiée présente, toute  fois, une caractéristique supplémentaire qui  réside dans l'application d'un dispositif grâce    auquel la     rotation    de l'arc provoque un allon  gement progressif dudit arc.  



  Comme représenté sur la     fig.    19, cette       construction    modifiée comprend un collier  métallique 101 destinée à entrer en prise avec  l'extrémité inférieure d'un conducteur 25 que  renferment les douilles isolantes coopérantes  7 et une plaque circulaire 103 fixée     à.ce    col  lier 101 par l'intermédiaire d'un support     105,     le collier., le support et la plaque étant moulés  d'une seule pièce.

   Une pièce en forme de cha  peau 107, en matière magnétique, fixée sur la       surface    inférieure de la plaque 103 par des  boulons 109, est taraudée pour se visser sur  une pièce isolante tubulaire 111 qui constitue  les parois externes et l'une des deux surfaces  opposées du conduit à arc tubulaire propre  ment dit 113. Une bobine 115, dont une extré  mité est reliée électriquement à la     .partie    en  forme de plaque 103 du bâti de contact fixe,  est reliée, à son autre extrémité, à un organe  de     contact    annulaire 117 placé immédiatement  au-dessous de la bobine 115. Un organe de  contact creux 119 supporté par l'étrier for  mant pont 15 coopère avec le contact fixe 117.  



  Une série de plaques en matière isolante  121 et 123, disposées de façon     alternante,    sont  montées sur un boulon 125     qui    est noyé dans  une matière isolante et logé dans la partie  centrale du conduit à. arc 113. Ces plaques  constituent les surfaces internes du conduit  à arc et, en raison de leurs diamètres diffé  rents, constituent l'équivalent des poches à  huile de l'exemple précédent.  



  Le boulon de support 125 est, de préfé  rence, en matière magnétique, de façon qu'il  contribue à uniformiser le champ     inducteur     radial engendré dans le conduit à arc par la  bobine 115.  



  La     fig.    21 est une vue     développée    mon  trant la forme du contact mobile 119, et l'on  voit que cet organe comprend une partie de  contact aplatie 127, destinée à venir toucher  le contact fige coopérant 117 placé à l'extré  mité supérieure 'du conduit à arc 113, et une  partie hélicoïdale 129, le long de laquelle l'arc  peut se déplacer pendant l'opération d'extinc  tion.      La partie hélicoïdale 129 est disposée, eu  égard à la polarité de la bobine 115 engen  drant le champ magnétique radial à l'inté  rieur du conduit à arc, de telle manière que  l'arc est contrait à se mouvoir sur     cette    par  tie pendant qu'il effectue son mouvement  latéral dans le conduit lui-même.

   Ainsi qu'il  a été mentionné précédemment, ce mouvement  effectue un allongement progressif de l'arc,  indépendamment de l'allongement produit par  le mouvement de descente     normal    de l'étrier  constituant le pont.  



  Le mode d'action de cette forme de réali  sation est essentiellement le même que     celui     du dispositif précédemment décrit. Lors  qu'une surcharge prédéterminée se produit,  l'étrier 15 se meut vers la position d'ouverture  du circuit, ce qui établit un arc entre l'élément  de contact 127 de l'organe de contact tubu  laire mobile 119 et la plaque de contact 117  supportée à l'extrémité supérieure du     conduit     à arc.

   La.     bobine    115 est     normalement    connec  tée en série avec le     circuit    du courant passant  à travers l'interrupteur et, sous l'influence  du champ radial ainsi créé dans le conduit à  arc, l'arc est contraint, aussitôt qu'il se forme,  à suivre la surface hélicoïdale 129 de l'or  gane de contact mobile. Ce mouvement effec  tue un allongement progressif de l'arc, ce à  quoi contribue le mouvement de descente de  l'organe de contact lui-même. La surface ex  terne des plaques isolantes les plus grandes  123 et la surface interne de l'organe isolant  tubulaire 111     constituent    les surfaces du con  duit à arc 113 dans lequel ce mouvement s'ef  fectue.

   Les plaques de dimensions moindres  121 constituent un dispositif grâce auquel on  est sûr de disposer du volume adéquat de li  quide isolant pendant l'opération d'extinc  tion, et il en résulte une     extinction    très ra  pide de l'arc.  



       Cette    disposition modifiée de l'extincteur  permet également à l'arc de se mouvoir dans  ce dispositif suivant un contour fermé, dans  le cas où l'extinction de l'arc présenterait  quelque difficulté en raison de     conditions     anormales du     çircuit.    En outre, au moment  où l'organe de contact mobile 119 est sur le    point d'atteindre la position     d'ouverture,    il  fait communiquer l'extrémité inférieure du  conduit à arc 113 avec la masse principale de  liquide, ce qui permet aux     produits    de     vola-          tilisation    de l'arc d'être expulsés à l'aide du  courant de l'arc.

   Cette action, combinée au  mouvement de rotation de l'arc qui résulte  du champ radial, assure une extinction cer  taine de tout arc auquel le dispositif est sus  ceptible d'être soumis.  



  Dans les modes de réalisation précédem  ment décrits, on a montré comment on peut  appliquer l'invention à des interrupteurs du  type à liquide. Les     principes    sur lesquels est  basé le     mouvement    latéral d'un arc     dams        un    con  duit suivant un contour fermé sont aussi avan  tageusement applicables à des     interrupteurs     qui ne sont pas immergés dans un liquide.

   En  fait, dans les constructions représentées, on  ne se repose pas entièrement sur le     liquide     lui-même pour engendrer le gaz     extincteur,     les diverses plaques isolantes pouvant     être     faites de fibre ou d'une autre matière qui, en  soi, a la propriété de     donner    naissance à un  gaz extincteur d'are lorsqu'elle est placée à  proximité d'un arc électrique.



      Electric switch. This invention relates to an electrical switch and particularly relates to high power switches intended for energy distribution installations.



  The construction of switches intended for this type of service is a rather complex problem in the electrical industry. The current trend is to connect more and more separate power stations to one another to form large networks, and it follows that the amount of energy available at any point in these stations is increasing more and more. .

   In spite of this, it is necessary to quickly remedy the defective conditions likely to occur in these interconnected installations if one wants to avoid harming the stability of the entire installation, and, to complicate the problem further, the companies or utilities of power distribution systems tend to apply the maximum voltage possible to interconnected installations, in order to reduce transmission losses to a minimum.

   To give satisfactory results in this type of service, it is therefore necessary that the device be capable of interrupting very intense currents at high voltages, in a very short time, and the present invention is mainly aimed at obtaining a switch which fulfills these conditions in a more satisfactory manner than the devices known to date.



  In the present state of this industry, the fundamental problem of interrupting circuits lies in the extinction of the arc which has been generated as a result of the separation of the contacts traversed by the current. This problem has been the subject of extensive research in recent years, and it has been generally agreed that arc extinction can be achieved very effectively by the turbulent mixing of a certain quantity of fluid, either in the gaseous state or in the liquid state, with the trajectory or gaseous envelope of the arc.

   The greater the turbulence the greater the turbulence and the greater the amount of non-ionized fluid the greater the amount of non-ionized fluid passes through the arc current. There are two general methods of making this mixture. One of them is the introduction of a jet of fluid into the arc current, the other is to make the arc sluggish in such a way that a turbulent mixture results from the movement, or that 'a roll is produced as a result of this movement.



       The invention particularly relates to devices in which the arc receives lateral movement within an arc duct in contact with an extinguishing fluid. Devices of this general type had previously been used, but the range of motion of the arc was limited or determined by the physical dimensions of the arc duct and, as soon as the motion of the arc from side to side was other of the conduit had taken place, any further movement was impossible.



  This limitation did not create serious difficulties in the case of most circuits, but when the conditions imposed on the utilities of power distribution became more severe, it was realized that it was necessary to provide for some device allowing the arc to move more rapidly and over a <B>. </B> distance.

   large, inside the arc duct, than hitherto possible, this additional movement at a greater speed being necessary to ensure a greater degree of turbulence near the arc current during l 'circuit breaking operation, in order to ensure the extinction of the arc, regardless of the magnitude of the overload to which the installation was likely to be subjected.



  Research in this direction has shown that if the surrounding fluid is allowed to move forward of the moving arc (for example through an exhaust port at the end of a straight pipe ) and if the speed of the arc is high enough, a much more efficient extinction of the arc is effected while reducing, to a considerable extent, its duration, the energy it absorbs, etc.

   It has further been found that the most suitable arc duct is of the type in which the arc can move sideways along a closed contour on itself, since it is possible to obtain a velocity. much greater arc and a considerably increased movement of the fluid, for a given value of the inducing field, in a re-entering arc duct than can be obtained in a rectilinear duct communicating with the atmosphere at one or more each of its ends. It is probable that this improved mode of action is due, at least in part, to the lower friction losses between the fluid and the limiting walls of a re-entrant duct.

   Note that, although fluid moves forward of an arc, under the above conditions - the arc current behaving substantially like a piston - =, there will also be motion relative between the arc current and the fluid.



  Consequently, the electric switch according to the invention, provided with separable contacts serving to establish the arc inherent in the operation of opening the circuit of said switch in contact with an extinguishing fluid, has a conduit in wherein the arc is displaced laterally along a closed contour, during each operation of opening the switch, so as to cause the formation of a lateral current of said fluid in said conduit.



  In the preferred embodiment of the invention, a conduit is provided for the arch which has substantially the shape of a hollow cylinder. This construction lends itself to the production of a very powerful magnetic field, arranged substantially at right angles to the walls of the re-entrant duct, to cause the arc to move in this duct at a high speed. In addition, the closed contour shape of the duct makes it possible to obtain, in comparison with the space occupied, a greater length of arc duct than is possible in devices using a single duct which does not come back on it. -even.

   In addition, the closed contour construction allows the arc to receive movement in a periodically repeated path in the conduit. The combined effect of these features is that a device is obtained in which the arc can move at greater speeds, and over greater distances than had been possible in previous arrangements, the result of this additional movement being to create a greater tur bulence and to ensure a much greater effectiveness of the extinction of the arc than with the help of previous constructions. The entire device is, in general, submerged in the arc extinguishing fluid.



  In addition, openings or pockets may be provided along the sides of the arc duct to retain certain quantities of the extinguishing fluid and thereby ensure an adequate volume of gas to effect extinguishing the arc.



  Of course, the exact shape of the arc duct is not an essential characteristic of the invention. Any other convenient form can be adopted, given that it suffices to provide a device ensuring the displacement of the arc along a contour closed on itself.



  It has been discovered that when an arc is caused to move in a space consti tuted within limiting walls, the arc current, or the gaseous envelope while rotating the arc, behaves in a similar manner. similarly to that of a piston and forces the fluid trapped in the conduit to move in front of the arc current. If the limiting walls define a re-entering duct, and if an arc is caused to move through this space under the action of a magnetic device, or the like, the fluid normally trapped in said space will be expelled laterally at through it by the piston action or discharge of the arc itself.

   This movement of the fluid will tend to continue, after the zero crossing in the current oscillation, to sweep the arc current and to. cause the movement of a substantially homogeneous mass of clean and non-ionized fluid between the contacts, the horns, ete. The result of this movement of a fresh dielectric between the normally excited parts is to oppose a great resistance to the bursting or "breakdown" of the dielectric inside the arc conduit and to ensure better rupture. of the circuit.



  In addition to the effect. described above from the movement of the extinguishing fluid created by the piston action of the arc current, it was found that the moving mass of liquid which normally fills the arc duct acquires considerable kinetic energy and that during the period when the current is equal to zero, this mass causes the ionized gas and fluid to move a very appreciable distance which determine the actual current of the arc, laterally inside the conduit. According to one embodiment of the invention, a positive device serving to use this movement has been provided to effect a progressive elongation of the arc and thus to facilitate the extinguishing operation.



  To make the invention clearly understood; two embodiments will be described below, by way of example, with reference to the appended sins, in which: FIG. 1 is a sectional view, part in elevation, of a single-pole double-break switch; Fig. 2 is a section, partly in. elevation, of one of the extinguisher devices used in the switch of fig. 1;

    Fig. 3 is a section taken along line III-III of FIG. 2; Fig. 4 is a section taken along line IV-IV of FIG. 2; Figs. 5 to 18 inclusive represent the various elementary plates used to establish the extinguishing devices shown in particular in FIGS. 2, 3 and 4; Fig. 19 is a section similar to FIG. 2, showing another embodiment of the extinguisher device;

    Fig. 20 is a section taken along the line XX = XX of FIG. 19; Fig. 21 is a fragmentary development on a reduced scale of the movable contact of FIG. 19.



       The switch shown in fig. 1 is of the usual type immersed in a liquid and comprises a tank or container 1 provided with a cover 3 fixed to this tank by means of studs 5. Two insulating sleeves 7 are supported by the cover 3 using flanges 9 and each of these sockets is intended to support one of the fixed contact devices II and one of the extinguishing devices 13 which collectively constitute the two cuts of the switch.

   A bracket forming a bridge 15 electrically connects the two frozen contact devices II when the switch occupies the closed position of the circuit. This bracket is supported by an insulating pull rod 17 and is intended to be actuated by a suitable mechanism (not shown).

       The lower end of each of the insulating sleeves 7, the fixed contact devices I1 and the extinguishing devices 13 are normally submerged in the mass of oil or other insulating liquid contained in the tank 1.



  Each of the contact devices I1 com takes a molded frame provided with a circular base 21, a clamp 23 intended to engage with the lower end of the conductor 25 forming part of the insulating sleeve 7 which cooperates with this conductor, and of a <B> U </B> 27 piece interconnecting the socket and the clamp. A movable contact 29 is supported so as to be able to pivot on the base 21 of each of the main frames and is urged towards the stirrup forming a bridge, 15, by a spring 31.

   A flexible shunt 33 connects each of these flexible contacts 29 to the corresponding frame.



  The electrical circuit passing through the switch is thus relatively direct. Starting from one of the conductors 25 arranged in the insulating sleeves 7, the current passes successively through the main support frame fixed to the lower end of this conductor, the flexible shunt 33 connecting the corresponding movable contact 29 to the frame, the mobile contact itself; the rising branch 35 of the stirrup 15, the central part of this stirrup and the other freezing contact device 11 in which the current follows a substantially similar path.



  Each of the extinguisher devices 13 is essentially composed of a series of superimposed plates pierced with aligned holes which constitute a tubular arc duct 37 having substantially the shape of a hollow cylinder. A magnetic device, comprising two coils 38 intended to be connected in series with the circuit controlled by the switch during the interrupting operation, and a series of iron plates, serves to create a radial inductive field inside of the arc duct 37 during the arc extinguishing operation.

   This radial field is perpendicular to the arc duct and, by causing a lateral movement of the arc inside this duct during the extinguishing operation, ensures rapid and efficient extinction of said arc. Each of the devices is supported and assembled by a central bolt or tie 39, preferably of insulating material.



  As shown particularly in FIGS. 2, 3 and 4, the upper part of each of the extinguisher devices 13 comprises a cap 41 of magnetic material which is intended to cover the upper part of the stack of plates, so as to standardize the. distribution of the magnetic field used to move the arc and to give mechanical resistance to the stack of plates.

   This cap 41 is isolated from the stacking itself by a cup of molded insulating material 42, and each of these elements 41 and 42 has a central hole 43 for the passage of the main bolt 39 with the aid of which the entire device. is assembled, and a second hole 45, of substantially rectangular shape, for the passage of the lower part of the adjacent movable contact 29. Immediately below the cap 41 is the upper coil of the pair of coils 38 intended to produce the radial field inside the arc duct 37 during the circuit breaking operation.

   One end of this upper coil is connected to the frame of the fixed contact device, and the space between the interior of the coil and the bolt 39 is occupied by four sets of plates represented particularly in the fi, -. 5 to 8 inclusive.



  The top plate set consists of an annular iron plate 47 placed immediately next to the central bolt 39 and an outer plate 49 made of an insulating material and intended to come into contact with the inner surface of the coil 38 These plates are shown particularly in Figs. 5 and 6, and it can be seen that the outer insulating plate 49 has a redtangular hole 51 for the passage of the corresponding rising part 35 of the stirrup forming a bridge 15.



  A single insulating plate 53 having a similar rectangular opening 51 is placed immediately below the upper pair of plates 47 and 49. A second pair of plates 47 and 49 is placed below the upper insulating plate 53, and a second insulating plate 53 is arranged below this group. The main role of the iron plates 47 is to help to unify the distribution of the radial field created inside the arc duct itself, by reducing the reluctance of the magnetic path.



  One of the arc forming members, shown particularly at 55 in FIGS. 17 and 18, is disposed immediately below the lower insulating plate 53 of each of the extinguishing devices. This or gane 55 is isolated from the central bolt 39 by an annular plate of insulating material 57 and has a rectangular opening 51 similar to the openings 51 of the plates 49 and 53 for the passage of the corresponding rising branch of the caliper 15.



  The following elements of the stack are those which constitute the arc duct itself and include iron plates serving to promote and standardize the radial magnetic field inside said duct, plates determining the contour of the duct itself and other plates with openings serving to form pockets which retain a certain amount of the insulating liquid near the arc duct. In the construction shown, there are three groups of plates forming pockets and two groups of plates determining the contour of the arc duct itself.



  Two insulating plates constitute the first element of each of the upper groups constituting the pockets. These plates are shown particularly in fig. 15 and 16 and are placed immediately below the upper arc forming plate 55. The internal plate 59, made of insulating material, has a central opening 61 serving to allow the passage of the main bolt 39 through this plate. and a series of cutout portions 63 on the outer edge of the plate, to constitute the liquid pockets. The outer plate 65 has cooperating cut-out parts, similar, 67. Below these two insulating plates is one of the groups of plates shown in FIGS. 13 and 14.

   The internal element of this set of plates comprises one of the iron plates 47 also used in the upper part of the stack, an external insulating plate 69, which has substantially the same contour as the superimposed insulating plate 59 (fig. 15 and 16), being provided to isolate this plate 47 from the arc duct 37. A second iron plate 71 constitutes the extreme outer part of this set of plates and is isolated from the arc duct by an internal lining plate 73.

   The next and last element of the upper bag forming group comprises two of the insulating plates shown in figs. 15 and 16.



  The following set of plates comprises the first of the groups of plates which constitute the actual arc duct and is shown more particularly in FIGS. 9 and 10. It comprises one of the iron plates 47, isolated from the arc conduit 37 by an annular insulating plate 75 and one of the iron plates 71, isolated from the arc conduit 37 by an annular insulating plate 77. Au- below these plates are the two insulating plates 79 and 81 shown in figs. I1 and 12.

   It will be appreciated that the opposing trim surfaces of the plates 75, 77, 79 and 81 determine the contour of the actual arc duct 37 and that, since these surfaces are substantially concentric, said duct takes the form of an arch. a hollow cylinder.



  The remaining part of each of the extinguisher devices comprises groups composed of the plates described above. The set constituting the pockets, which is arranged below the lower plates 79 and 81, is composed of the plates shown in FIGS. 13 and 14.

   Below this set is a set of plates such as those shown in figs. 15 and 16, this set being followed by a second set of plates such as those of FIGS. 13 and 14, these various plates jointly constituting the second of the pockets forming groups.



  A set composed of two plates such as those shown in fig. 11 and 12 is placed immediately below each of these second pocket forming groups and this set of plates is followed by one of the sets shown in Figs. 9 and 10.



  The last group of plates of each of the extinguishing devices is a pocket forming unit identical to the first of these units which has been described above. Below them is the lower arc forming plate 55, which has the exact same contour as the upper plate 55.



  In the order of succession of each of the fire extinguisher stacks then come the lower coil 38 serving to generate a radial inductive field inside the arc duct and the plates which isolate this coil from the central bolt. These insulating plates are similar to those previously described, and the upper plates include one of the sets of plates shown in FIGS. 7 and 8. This game is followed by one of the games shown in FIGS. 5 and 6.

   The following set is that shown in fig. 7 and 8, and the final clearance is that shown in fig. 5 and 6. A third arc forming plate is located at the bottom of each of the stacks, to allow the lower coil 38 to be energized during the quenching operation.



  A hat 41 in magnetic material and a. insulating bowl 42 identical to the upper organs 41 and 42 are provided at the lower end of each of the extinguisher devices and have the role, together with the upper members, of maintaining the outer plates in a suitable position and of imparting resistance and from rigidity to the entire structure. The opposite edges of the two caps 41 in each extinguisher device are spaced from each other by a certain distance, in order to prevent the production of a discharge between these members.



  All the plates which determine the actual arc duct are pierced with suitable openings 83 intended to receive insulating pins 85, the ends of which penetrate into openings similarly arranged in the arc forming plates 55. These pins 85 ensure the proper alignment of the various elements of the device during its assembly.



  The lower coil 38 is connected between the two lower arcing plates 55, and the upper coil is connected, as mentioned above, between the frame of the fixed contact device itself and the upper arc forming plate 55.

   In this way, when the arc is established inside the arc duct 37, the two coils 38 are connected in series with the arc, the part of the arc which is drawn from the formation plate. 'upper arc 55 to the movable contact 29 extinguishing due to the fact that the upper coil 38 is in parallel with it, and the part of the arc which is drawn from one to the other of the plates of the pair lower arc-forming plates 55 extinguishing in a similar fashion. The coils 38 are connected so as to constitute poles of opposite polarity, which causes the production of a radial inductive field inside the conduit.

   The iron plates 47 and 71 embedded in the walls determining the arc duct and the magnetic caps 41 have the effect of standardizing and ensuring a suitable distribution of this field.



  It emerges from the foregoing that the switch shown comprises an arc extinguisher device which has a tubular arc duct 37 having substantially the shape of a hollow cylinder in which the arc, formed by the separation of the cooperating contact members can be moved laterally during the extinguishing operation.

   The two ends of this tubular conduit 37 are substantially closed by an arc forming member 55, which allows the arc to be moved laterally in this conduit, repeatedly following a closed path during operation. circuit breaker and, in addition, the opposing surfaces which determine parts of the arc duct 37 have cut-out parts for. create clean pockets to retain fluid close to the arc path. This ensures an adequate disposal of the extinguishing fluid during the circuit breaking operation.



  When an overload occurs which can act on the control mechanism, the bridge stirrup 15 receives a downward movement. As soon as this movement has started, the shoulder 87 of each of the two movable contacts 29 comes into contact with the upper cap 41 forming part of the extinguisher device associated with it, which prevents it from following the movement of the caliper. . An arc is then established between the cooperating rising branch of the caliper and the contact member 29.



  Due to the close proximity of the upper arc forming member 55, the arc formed between the yoke 35 and the movable contact member 29 comes into contact with the member 55 almost immediately. has the effect of having a section of said arc in parallel with the upper coil 38. This short section of the arc will then be extinguished since the voltage drop across the coil is less than the voltage required to maintain an arc. in parallel with the coil, so that the current passing through the circuit controlled by the switch will flow through the coil 38.



  In the continuation of the downward movement of the yoke 15, an arc forms between the upper arching member 55 and the first of the two lower arching members 55. Under the influence of the upper arching member 55. radial inductive field generated by the coils 38, this arc can move laterally inside the arc duct 37 and performs such a movement.

   As the circuit breaking operation continues, the rising parts 35 and the yoke 15 come entirely out of the extinguishing devices 13, and the part of each of the two arcs which is located between the two forming members. lower arc 55 is extinguished, which has the effect of connecting each of the coils 38 in the circuit controlled by the switch. The combined result of this action is to cause the formation of a very strong magnetic field (indicated by the arrow in Fig. 3) inside the arc duct.

   This field causes a very rapid movement of the arc inside the duct, the arc moving substantially around the central axis of the extinguisher device. The result of this high speed movement of the arc and the presence of a gas envelope around said arc, that intense local turbulence is created near the current of the arc. The volatilization products of the arc, the vapor and part of the extinguishing liquid itself mix in such a way that, as soon as the arc has reached a zero point of the current wave, the arc is re-ignited. becomes practically impossible.



  The movement of the arc which has just been described also has the effect of imparting considerable kinetic energy to the liquid moving in the arc duct 37. This kinetic energy has the effect of continuing the movement of the fluid after passing through. zero point in the current wave and to cause a certain quantity of homogeneous and relatively cold liquid to move between the contact members 35 and 29 and between the various parts of the arcing plates 55, including the surface which was last oc cupied by the arc.



  A particularly beneficial effect is created by causing a cooled, non-ionized liquid to move over the heated parts of the arcing members. As is well known to those skilled in the art, if the extreme point of an electric arc is located on a metallic surface and does not move on this surface at a very high speed, this surface is brought to a very high temperature and can emit a considerable number of electrons which greatly facilitate re-ignition of an arc after a zero point of the current wave has been exceeded.

    However, if these heated electron emitting surfaces are coated with a cooled insulating agent, it becomes much more difficult for the arc to reignite when the voltage is restored, and this is the effect achieved in the device. described.

   By virtue of the movement of the arc current and the entrapment of the liquid in the arc conduit, at the time and following the passage of the zero current, the re-ignition of the arc, if it occurs, must take place between cooled metal surfaces which provide the maximum possible impedance to this re-ignition. This effect is so marked that practically the re-ignition of an arc after the current wave has passed through a zero point is prevented.



  The operation of the construction shown in fig. 19 to 21 is based essentially on the same principles as that of the device described above. In other words, the device comprises means for constituting a substantially tubular arc duct which is lined with an insulating material, means for drawing an arc inside this duct and a magnetic device serving to generate a radial inducing field causing the arc to rotate in said conduit during the extinguishing operation.

    This modified construction has, however, an additional characteristic which resides in the application of a device thanks to which the rotation of the arc causes a progressive extension of said arc.



  As shown in fig. 19, this modified construction comprises a metal collar 101 intended to engage with the lower end of a conductor 25 enclosed by the cooperating insulating sleeves 7 and a circular plate 103 attached to this collar 101 by means of a support 105, the collar., the support and the plate being molded in one piece.

   A part in the form of a cha skin 107, of magnetic material, fixed to the lower surface of the plate 103 by bolts 109, is threaded to be screwed on a tubular insulating part 111 which constitutes the external walls and one of the two surfaces. opposites of the tubular arc duct itself 113. A coil 115, one end of which is electrically connected to the plate-shaped part 103 of the fixed contact frame, is connected at its other end to a contact member annular 117 placed immediately below the coil 115. A hollow contact member 119 supported by the stirrup for mant bridge 15 cooperates with the fixed contact 117.



  A series of plates of insulating material 121 and 123, arranged alternately, are mounted on a bolt 125 which is embedded in an insulating material and housed in the central part of the duct. arc 113. These plates constitute the internal surfaces of the arc duct and, because of their different diameters, constitute the equivalent of the oil pockets of the previous example.



  The support bolt 125 is preferably made of a magnetic material, so that it contributes to the uniformity of the radial inductive field generated in the arc duct by the coil 115.



  Fig. 21 is a developed view showing the shape of the movable contact 119, and it can be seen that this member comprises a flattened contact part 127, intended to come into contact with the cooperating fixed contact 117 placed at the upper end of the duct to arc 113, and a helical portion 129, along which the arc can move during the extinction operation. The helical part 129 is arranged, having regard to the polarity of the coil 115 generating the radial magnetic field inside the arc duct, in such a way that the arc is forced to move on this part while 'it performs its lateral movement in the duct itself.

   As previously mentioned, this movement causes a progressive lengthening of the arc, independently of the extension produced by the normal downward movement of the stirrup constituting the bridge.



  The mode of action of this embodiment is essentially the same as that of the device described above. When a predetermined overload occurs, the yoke 15 moves to the open position of the circuit, which establishes an arc between the contact element 127 of the movable tubular contact member 119 and the contact plate. contact 117 supported at the upper end of the arc duct.

   Coil 115 is normally connected in series with the current circuit flowing through the switch and, under the influence of the radial field thus created in the arc conduit, the arc is stressed as soon as it is formed. , to follow the helical surface 129 of the moving contact organ. This movement effects a progressive elongation of the arc, which contributes to the downward movement of the contact member itself. The outer surface of the larger insulating plates 123 and the inner surface of the tubular insulating member 111 constitute the surfaces of the arc duct 113 in which this movement takes place.

   The smaller sized plates 121 constitute a device by which it is ensured that the adequate volume of insulating liquid is available during the extinguishing operation, and a very rapid extinction of the arc results.



       This modified arrangement of the extinguisher also allows the arc to move in this device along a closed contour, in the event that extinguishing the arc presents some difficulty due to abnormal conditions of the circuit. In addition, when the movable contact member 119 is about to reach the open position, it communicates the lower end of the arc duct 113 with the main body of liquid, which allows the products arc volatilization to be expelled with the help of the arc current.

   This action, combined with the rotational movement of the arc which results from the radial field, ensures a certain extinction of any arc to which the device is likely to be subjected.



  In the embodiments described above, it has been shown how the invention can be applied to switches of the liquid type. The principles on which the lateral movement of an arc in a conduit following a closed contour is based are also advantageously applicable to switches which are not immersed in a liquid.

   In fact, in the constructions shown, one does not rely entirely on the liquid itself to generate the extinguishing gas, the various insulating plates being able to be made of fiber or of another material which, in itself, has the property of. give rise to an are extinguishing gas when placed near an electric arc.

 

Claims (1)

REVENDICATION Interrupteur électrique du genre compor tant des organes de contact séparables servant à établir l'arc inhérent à l'opération de rup ture dudit interrupteur en contact avec un fluide extincteur, interrupteur caractérisé par un conduit dans lequel l'arc est déplacé latéralement suivant un contour fermé pen dant chaque opération de rupture, de façon à provoquer la formation d'un courant latéral dudit fluide dans ledit conduit. SOUS-REVENDICATIONS: CLAIM Electrical switch of the type comprising separable contact members serving to establish the arc inherent in the breaking operation of said switch in contact with an extinguishing fluid, switch characterized by a conduit in which the arc is moved laterally along a closed contour during each breaking operation, so as to cause the formation of a lateral current of said fluid in said conduit. SUB-CLAIMS: 1 Interrupteur selon la revendication, carac térisé en ce que le courant de fluide déplacé latéralement par l'arc pendant chaque opé ration d'ouverture de l'interrupteur se meut en travers de l'espace entier séparant les organes de contact. 2 Interrupteur selon la revendication, carac térisé en ce que le conduit à arc est pro- portionné de telle sorte que l'arc se com porte à la façon d'un piston lorsqu'il se meut à l'intérieur dudit conduit. 1 Switch according to claim, charac terized in that the fluid flow displaced laterally by the arc during each operation of opening the switch moves across the entire space separating the contact members. 2 Switch according to claim, charac terized in that the arc duct is proportioned so that the arc behaves like a piston when it moves inside said duct. 3 Interrupteur selon la revendication, carac térisé par des organes servant de bornes à l'arc sur lesquels l'arc peut être déplacé latéralement à l'intérieur du conduit à arc, ces organes-bornes comprenant deux or ganes de formation d'arc en matière con ductrice disposés à l'intérieur du conduit à arc et espacés l'un de l'autre d'une certaine distance, au moins lorsque l'interrupteur occupe la position d'ouverture. 4 Interrupteur selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les organes de formation d'arc divergent, de façon à allonger progressivement l'arc lors que celui-ci se meut sur eux. 3 Switch according to claim, charac terized by members serving as arc terminals on which the arc can be moved laterally inside the arc duct, these terminal members comprising two arc-forming or ganes in conductive material arranged inside the arc duct and spaced apart a certain distance from each other, at least when the switch is in the open position. 4 Switch according to claim and sub-claim 3, characterized in that the arcing members diverge, so as to progressively lengthen the arc when the latter moves on them. 5 Interrupteur selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les organes de formation d'arc en matière conductrice constituent un chemin en con tour fermé suivant lequel s'effectue le mouvement de l'arc. G Interrupteur selon la revendication, carac térisé en ce que les parois du conduit à arc sont constituées par des pièces faites en partie de matière isolante, et que le conduit possède la forme générale d'un tube creux dans lequel l'arc est contraint à tourner sensiblement autour de l'axe longitudinal dudit conduit. 5 Switch according to claim and sub-claim 3, characterized in that the arc forming members of conductive material constitute a path in closed turn along which the movement of the arc takes place. G Switch according to claim, charac terized in that the walls of the arc duct are formed by parts made partly of insulating material, and that the duct has the general shape of a hollow tube in which the arc is forced to rotate substantially around the longitudinal axis of said duct.
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