Interrupteur. La présente invention concerne un inter rupteur à rupture dans l'air à voltage élevé, notamment pour le contrôle de grandes quan tités d'énergie électrique.
Les besoins croissants en interrupteurs à rupture dans l'air sûrs qui soient capables de contrôler les quantités croissantes d'énergie électrique à voltages élevés, présentent un pro- blême assez difficile au point de vue de la protection efficace de leurs dispositifs de commande électriques ou manuels à l'égard des parties es interrupteurs qui sont à un potentiel élevé, étant donné les limites d'es pace de montage relativement petites dont on dispose généralement.
I1 est extrêmement important que dans ce genre d'interrupteurs, il ne soit possible en aucune circonstance que l'énergie électrique puisse passer 4e n'importe quelle partie à po tentiel élevé aux dispositifs de commande, car, si tel était le cas, toute personne qui ac tionnerait l'interrupteur serait -exposée à un grand danger et l'appareil risquerait d'être sérieusement endommagé.
La présente invention a ainsi pour objet un interrupteur à rupture dans l'air, à vol tage élevé, qui comprend une base, des bornes espacées; sur ladite base, des éléments :de con tact mobiles sur ladite base pour établir et interrompre un circuit entre desdites bornes,
puis un dispositif de commande ayant des moyens de fermeture pour fermer lesdits élé ments de contact et des moyens d'ouverture permettant d'ouvrir lesdits éléments de con tact indépendamment de la position desdits moyens de fermeture, et .dans lequel ledit dispositif de commande est monté sur ladite base, avec toutes ses parties,
à une distance de sécurité de la région à haute tension entou rant lesdites bornes et les éléments de contact et est mécaniquement relié aux éléments de contact mobiles par d'intermédiaire d'une con nexion isolante.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre une vue frontale d'un interrupteur à rupture dans l'air à trois pôles. La fig. 2 montre une coupe verticale de cet interrupteur, montrant le dispositif de commande et le pôle du centre, l'interrupteur étant en position fermée.
La fig. 3 montre une coupe verticale sem blable à celle de la fig. 2, mais montrant la position des parties immédiatement après que l'interrupteur a été mis en position d'ouver ture et avant que la connexion entre les moyens de fermeture et le levier de com mande qui a été décliquetée auparavant n'ait été automatiquement encliquetée.
La fig. 4 est une coupe verticale sembla ble à celle de la fig. 2, mais montrant l'inter rupteur en position d'ouverture et le dispo sitif de commande remis en position pour la fermeture.
En se référant au dessin annexé; l'inter rupteur à trois pôles représenté comprend un châssis métallique formant base, 7, qui est adapté pour être monté en position verticale dans une cellule de montage ou sur un sup port approprié.
Le châssis 7 comporte, dans la forme d'exécution représentée, une paire de barres latérales parallèles 9 espacées dans le sens latéral, ayant une section angulaire, et une pluralité de barres transversales 11 fixées auxdites barres latérales parallèles, les barres transversales 11 étant situées entre les barres latérales 9.
Une plaque métallique 13 est rigidement fixée aux barres transversales 11 et s'étend en travers du châssis 7, ladite plaque servant de support aux bornes et aux contacts de l'interrupteur.
Une seconde plaque métallique 15 s'étend en travers du châssis 7 au voisinage de l'extrémité inférieure de celui-ci, les extré mités de cette plaque étant rigidement fixées aux brides postérieures desdites barres laté- rales 9. La plaque 15 sert de support de mon tage pour le dispositif de commande 16 de l'interrupteur, qu'on décrira dans la suite.
Bien entendu, la base décrite pourrait aussi avoir d'autres formes; ainsi, par exem- ple, elle pourrait être constituée par une seule plaque ou planche en métal ou en matière isolante solide.
Les trois pôles de l'interrupteur sont dis- posés verticalement l'un à côté de l'autre sur la. base 7 et sont sensiblement identiques au point de vue de la construction, de sorte qu'il suffit de décrire un seul de ces pôles.
Chaque pôle de l'interrupteur comprend une paire de chevilles espacées verticalement formant bornes 17, des moyens de contact mobiles, indiqués en 19, pour établir et inter- rompre un circuit entre lesdites chevilles- bornes,
et un dispositif d'extinction d'arc in diqué en 21 pour éteindre les arcs tirés par les moyens de contact pendant l'interruption du circuit.
Les organes formant bornes et les moyens de contact des différents pôles sont séparés les uns des autres par des barrières isolantes 23 disposées verticalement,
tandis que les pôles extérieurs sont enfermés par des parois latérales 25 en matière isolante semblable à celle des barrières 23. Une barrière isolante 24 s'étend transversalement en travers du châssis 7 immédiatement au-dessus du dispo sitif de commande 16.
Chacune des chevilles-bornes 17 est en fermée dans une douille 27 en matière iso lante; la cheville-borne et sa douille passent perpendiculairement à travers le châssis 7 et à travers les ouvertures pratiquées dans la plaque de montage 13, les ouvertures dans la plaque de montage et les évidements dans les barres transversales 11 du châssis étant plus larges que le diamètre extérieur des douilles isolantes 27 qui renferment les chevilles 17.
Les chevilles-bornes 17 sont montées sur la plaque 13 à l'aide d'isolateurs tubulaires 29, qui enferment les parties en saillie vers l'ex térieur des chevilles-bornes et dont les extré mités à bride intérieure 31 sont rigidement fixées à la plaque 13. Les chevilles-bornes 17 font saillie à l'arrière du châssis 7 et sont disposées pour être électriquement reliées à des conducteurs de ligne prévus dans la cel lule de montage ou sur un support de mon tage.
Les moyens de contact stationnaires com prennent des blocs .de contact supérieur et inférieur 33 et 35 en matière conductrice qui sont fixés respectivement aux extrémités extérieures des chevilles bornes 17 supérieure et inférieure. Une paire de contacts station- naires principaux 37 est fixé sur les blocs de contact 33 et 35; ces contacts sont disposés de façon .à pouvoir être pontés par un pont de contact mobile porté par un assemblage de contacts mobile, dont on parlera plus loin.
Le bloc de contact supérieur 33 comporte un bras conducteur creux 39 dont la section a la forme .d'un U et qui y -est monté de façon à être susceptible d'un mouvement limité. Le bras 39 possède un contact intermédiaire 41 et un contact à arc 43 prévu à sa face exté rieure.
Le bras creux 39 est sollicité vers l'extérieur à l'aide de ressorts 45 et 47 et est monté sur le bloc -de contact 33 à l'aide de goupilles 49 dont une seule est représentée faisant saillie à partir des parois latérales du bras 39, qui s'engagent dans les fentes 51 prévues dans des guides espacés latéralement 53 portés par le bloc de contact 33.
Les gou pilles 49 et les fentes 51 permettent au bras creux 39 de @se mouvoir dans une certaine limite et :de s'ajuster automatiquement avec ses contacts 41 et 43 sur les contacts auxi liaires de l'assemblage de contacts .mobile.
Des arrêts appropriés (non représentés) sont prévus pour obliger le .contact intermédiaire 41 à rester en engagement avec le contact intermédiaire coopérant de l'assemblage de contacts mobile jusqu'à ce que le pont de con tact mobile se soit séparé d'une distance pré déterminée des contacts stationnaires princi paux 37, -et d'autres arrêts appropriés (non représentés) sont prévus pour permettre au bras cr$ux 39 de basculer, sous l'influence du ressort 45, dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, afin :
de maintenir ainsi le contact à arc 43 en engagement avec le contact à arc mobile coopérant -de l'assem blage de contacts mobile jusqu'à ce que les contacts intermédiaires se soient séparés d'une distance prédéterminée.
Le bras conducteur creux 39 est électri- quement reliée au bloc de contact supérieur 33 par une connexion conductrice flexible 55 qui est disposée entre les parois latérales du bras creux 39.
L'assemblage de contacts mobile pour cha que pôle de l'interrupteur de circuit comprend un bras disjoncteur 57 monté pivot en 58 sur une console en forme d'un <B>.U</B> 59 qui est fixée au bloc de .contact inférieur 35.
Le bras disjoncteur 57 présente un .canal sur une partie -de sa longueur et porte une pièce de pontage mobile 61 destinée à ponter les con tacts stationnaires 37. La pièce de pontage 61 est librement montée sur le bras disjonc teur 57 par un boulon 63 fixé au bras disjonc teur 57.
Le boulon 63 est aménagé pour ad mettre un mouvement limité de la pièce de pontage 61 par rapport au bras disjoncteur, et un ressort 65 qui entoure le boulon 63 sert à solliciter la pièce de pontage 61 vers les contacts stationnaires 37 afin de procurer la pression de contact requise.
L'extrémité supérieure du bras disjonc- teur 57 présente un élément de contact rigide 67 qui y est fixé, et cet élément de contact est pourvu d'un contact intermédiaire 69, pour s'engager avec le contact intermédiaire stationnaire 41, et d'un contact à arc 71, pour s'engager avec le ,contact à :arc kation- naire 43.
Une connexion conductrice flexible 73 relie les contacts 69 et 71, et la pièce de pon tage mobile 61 au bloc .de contact infé rieur! 35.
Les, bras @disjoncteurs des différents pôles de l'interrupteur sont simultanément déplacés sur leur pivot 58 à la position d'ouverture ou de fermeture de circuit à l'aide du dispositif de commande 16 de l'interrupteur,décrit dans la suite. Durant le mouvement d'ouverture des bras disjoncteurs 57, les pièces de pontage 61 se séparent en premier lieu d'une distance eprédéterminée des, contacts stationnaires 37, pendant que les contacts intermédiaires et les contacts à arc restent en engagement.
D'ès que les pièces de pontage 61 se sont séparées d'une distance prédéterminée, les contacts in termédiaires, 41 et 69 commencent à se sépa- rer. Lorsque lesdits contacts intermédiaires se sont séparés d'une distance prédéterminée, le mouvement d'ouverture persistant des bras disjoncteurs oblige les contacts à arc mobiles à se séparer des contacts à arc stationnaires.
Pendant le mouvement de fermeture des bras disjoncteurs 57, les contacts précités s'enga gent les uns avec les autres dans l'ordre in verse.
Comme les contacts à arc se séparent tou jours en dernier lieu pendant l'ouverture de l'interrupteur, tous les arcs sont tirés entre ces contacts et sont éteints par les dispositifs d'extinction d'arc 21 décrits plus loin.
L'ensemble 16 est monté sur la plaque 15 à l'extrémité inférieure du châssis 7. La dis position de montage de ce dispositif de com mande est telle que toutes ses parties sont placées à une distance de sécurité de la région de haute tension entourant les bornes 17, les moyens de contact 19 et les autres parties qui sont à un potentiel élevé, de façon à em pêcher, en tout cas,
la transmission de poten tiel élevé à n'importe quelle partie du dispo sitif de commande 16. Ce dernier est porté par un châssis en forme d'un 11 77 qui est fixé à la plaque 15 par des boulons 79 et qui comporte des parois latérales 81 faisant sail lie perpendiculairement à la base 7.
Le dispositif de commande 16 comprend un solénoïde de fermeture 83, un dispositif de transmission de poussée décliquetable 85 pour transmettre le mouvement du noyau du solénoïde aux trois bras disjoncteurs 57 de façon à les fermer simultanément, puis un dispositif basculeur 87 actionnable pour dé clencher le dispositif de transmission de poussée de manière à occasionner l'ouverture de l'interrupteur.
Le solénoïde de fermeture 83 comporte un noyau stationnaire 89, puis un noyau mo bile 91 et un enroulement<B>93;</B> il est monté entre les parois latérales 81 du châssis 77 avec son noyau et son axe d'enroulement en position perpendiculaire à la base 7.
Le dispositif de transmission de poussée 85 est monté sur le châssis 77 entre les parois latérales de- celui-ci et au delà de l'extrémité extérieure du solénoïde de fermeture 83.
Ce dispositif de transmission de poussée com prend un levier d'actionnement en forme de joug 95 qui est mécaniquement relié aux trois bras disjoncteurs 57 par des moyens qui se ront décrits dans la suite,
et un levier de commande en forme de joug 97 qui est mé caniquement relié au noyau mobile 91 du solénoïde 88 et possède une connexion avec le levier d'actionnement 95, qui peut être dé- cliquetée et encliquetée.
Le levier d'actionnement 95 est monté à pivot entre les parois latérales du châssis 77 sur un bras à pivot 99 et est sollicité dans le sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre pour occasionner d'ouverture de l'in terrupteur à l'aide d'une paire de ressorts d'ouverture 101.
Le levier de commande 97 en forme de joug est placé à cheval sur le levier d'action- nement 95 et est monté à pivot entre les pa rois latérales du châssis 77 suer la même gou- pille-pivot 99 qui supporte le levier d'action nement 95.
Une paire de bielles 103 relient mécaniquement le levier de commande 97 au noyau mobile 91 du solénoïde de fermeture, ces bielles étant reliées à pivot, à leurs extré- mités extérieures, par des chevilles-pivota 105 qui font saillie latéralement sur des côtés du levier de commande 97,
alors que les extré mités intérieures des bielles sont reliées à pi vot au noyau mobile précité par une goupille- pivot 107.
L'extrémité libre du levier de commande 97 porte un galet 109 qui y est disposé pour être normalement engagé par un loquet pivoté 111 monté à l'extrémité libre du levier d'ac- tionnement 95 entre les côtés de ce dernier,
dans le but de réaliser une connexion de transmission de poussée rigide entre les deux leviers aussi longtemps que le loquet est re tenu en position d'engagement. Le loquet 111 est normalement retenu en position d'engage- ment pour maintenir ladite connexion rigide, par un loquet à détente 113 qui, lui aussi,
est porté par de levier d'actionnement et qui est pivoté en 115 entre les parois latérales du levier d'actionnement. Le .loquet à détente 113 possède un bras à. loquet 117, dont l'extrémité encochée 119 s'engage avec le loquet 111 en le retenant en position d'engagement.
Le loquet à détente 113 comporte aussi une queue cintrée relati vement longue 121 qui est disposée pour être engagée et déplacée par un élément basculeur pivoté 123, porté par de châssis, dans le but de décliqueter le mécanisme à loquet et d'oc casionner ainsi l'ouverture de l'interrupteur en produisant le décliquetage du levier d'ac- tionnement 95 de sa connexion rigide avec le levier de commande 97.
Un ressort 125 solli cite le loquet à ,détente 113 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre à la position d'engagement, et un second ressort, 127, sollicite le loquet 111 également dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre. Une goupille 129 limite la sollicita tion du loquet 111 dans de sens du mouvement des aiguilles d'une montre.
Le loquet 111 est pourvu d'une face des tinée à s'engager avec le galet 109. Le pivot 112 du loquet 111 est .disposé de telle manière par rapport au point d'engagement de ladite face avec le galet 109, lorsque le loquet 111 est tenu dans sa position d'engagement, que la force de sollicitation imprimée au levier d'actionnement 95 par les ressorts; 101 ten dant à déplacer le levier 95 en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, ait aussi la tendance à déplacer le loquet 111 en sens inverse du mouvement des; aiguilles d'une montre à une position dégagée.
Le lo quet 111, cependant, est normalement tenu dans sa position d'engagement à l'encontre du mouvement -de déclenchement. par l'épau lement :de l'extrémité encochée du loquet à détente<B>113.</B> Les loquets 111 et 113 sont au tomatiquement remis en position normale par leurs ressorts d'actionnement 125 et 127 pen dant la portion finale du mouvement d'ouver ture en sens inverse du mouvement des ai guilles d'une montre du levier de commande 97 après que le galet 109 dégage l'extrémité libre de la queue 121 du loquet à détente 113.
Lorsque le levier :de commànde 97 atteint la position d'ouverture, le loquet 111 se réengage avec le galet 109 pour rétablir la connexion de transmission de poussée rigide entre les leviers 95 et 97, comme montré en fig. 4.
Le levier de commande 97 est sollicité en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre à l'aide d'un ressort 131 qui est intercalé entre le noyau fige 89 -et le noyau mobile 91, ledit ressort 131 étant placé dans des évidements prévus :dans les extrémités adjacentes des deux noyaux. Le ressort 131 agit pour déplacer le noyau 91 vers. l'exté rieur .de façon à occasionner un mouvement en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre du levier de commande 97 à la position d'ouverture montrée en fig. 4 lors que le levier de commande est déclenché.
Un loquet principal 133 est pivoté sur une goupille 135 portée par le châssis 77, ce loquet étant disposé pour s'engager avec le galet 109 du levier de commande afin de tenir ce dernier dans la position de fermeture montrée en fig. 2.
Attendu que le levier d'ac- tionnement 95 est normalement rigidement relié au levier de commande 97 à l'aide des .loquets 111 et 113, le loquet principal 133 agit par l'intermédiaire du levier de com mande 97 de façon à maintenir aussi le levier d'actionnement 95 en position de fermeture, maintenant ainsi les trois bras disjoncteurs en position de fermeture du circuit aussi longtemps que les loquets 111 et 113 sont .en position d'engagement.
Le loquet principal 133 est sollicité à la position d'engagement, comme montré- en fig. 2, par un ressort 139 dont une extrémité est reliée au talon du loquet principal <B>133.</B> L'autre extrémité du ressort 139 est reliée à une pièce saillante en poignée 141 de l'organe basculeur pivoté 123, de sorte que ce ressort sert aussi à solliciter l'organe basculeur 123 à la position montrée en fig. 2.
Le loquet principal 133 -est disposé pour être -automatiquement déplacé dans de sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre à la position déclenchée pour dégager le levier de commande 97, par le mouvement du levier d'aetionnement 95 vers la position d'ouverture.
Dans ce but, le nez 138 du loquet principal<B>133</B> est biseauté, comme montré en fig. 4, et le levier d'actionnement 95 est pourvu d'une surface en came 140 qui s'en gage avec le nez 138 du loquet principal 133 et qui force le loquet principal à .la position déclenchée pendant le mouvement en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre du levier d'actionnement 95 à sa po sition d'ouverture qui suit le relâchement du levier d'actionnement.
L'organe basculeur 123 est monté à pivot au côté du loquet principal 133 sur la même goupille-pivot 135 qui porte aussi le loquet principal. Il peut être actionné à la main dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre pour décliqueter le mécanisme à lo quets 111-113 et le levier d'actionnement 95 dans le but d'occasionner l'ouverture de l'in terrupteur en abaissant à la main la poi gnée 141.
L'organe basculeur 123 est aussi disposé pour être actionné électriquement dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre afin d'ouvrir l'interrupteur, à l'aide du dispo sitif de commande électromagnétique 87. Dans ce but, l'organe basculeur 123 possède un bras 143 en saillie vers l'arrière qui porte une goupille latéralement en saillie 145. Cette goupille 145 s'engage dans une encoche 147 du noyau mobile 149 du dispositif de com mande électromagnétique 87.
Lorsque le dis positif de commande électromagnétique 87 est excité, .son noyau 149 est déplacé vers en haut, entraînant avec lui la goupille 145, de manière à. communiquer à l'organe bascu- leur 123 un mouvement dans le sens du mou vement des aiguilles d'une montre vers la po sition d'ouverture.
Le dispositif électromagnétique 87 est disposé pour être excité par le moyen de relais protecteurs et aussi par le moyen d'un commutateur éloigné à commande manuelle d'une manière bien connue dans ce genre d'appareil. Le solénoïde de fermeture 83 est aussi disposé pour être excité par un ou plu sieurs circuits de commande appropriés (non représentés). Le levier de commande <B>97</B> est pourvu d'une ouverture taraudée 150 pour recevoir une poignée de manceuvre 152 permettant d'actionner l'interrupteur à la main.
L'unique levier d'actionnement 95 est mé caniquement relié aux trois bras disjoncteurs 57 par l'intermédiaire d'une entretoise 151 qui s'étend transversalement en travers des trois pôles de l'interrupteur. L'entretoise <B>151</B> est de préférence en acier ou autre matière solide et possède une paire de bras<B>153</B> qui y est rigidement figée.
Les extrémités infé rieures des bras 153 sont reliées à pivot au levier d'actionnement 95 par une goupille- pivot 155.
Chacun des bras disjoncteurs 57 présente un joug 157 en saillie vers l'exté- rieur, qui est mécaniquement relié avec l'en tretoise 151 par l'intermédiaire d'un boulon à ceillet 159 et d'un isolateur à voltage élevé<B>161.</B>
Le boulon à oeillet 159 est articulé par son extrémité supérieure au joug 157 du bras disjoncteur 57 à l'aide d'une goupille-pivot <B>1.63.</B> L'extrémité inférieure du boulon à aeil- let <B>159</B> est vissée dans. une pièce d'insertion en forme de pince 165 noyée dans la matière isolante de l'isolateur 161,
un contre-écrou avec une rondelle<B>167</B> servant à bloquer l'extrémité inférieure du boulon à aeillet dans l'isolateur<B>161.</B> Une seconde pièce d'insertion 169 en forme de cône est noyée dans la ma tière isolante de l'isolateur<B>161</B> entre les extrémités de la pièce d'insertion 165, cette pièce d'insertion 169 étant pourvue d'une ouverture taraudée pour recevoir l'extrémité filetée d'un boulon 171 qui passe à travers l'entretoise<B>151</B> pour fixer l'isolateur 161 à l'entretoise.
La matière isolante entre les pièces d'insertion 165 et 169 sert à isoler effi cacement le bras disjoncteur 57 de l'entretoise en métal 151 et la disposition des pièces d'in sertion est telle que la matière isolante entre elles ne soit soumise qu'à des efforts de com pression.
L'isolateur 161 est de préférence composé de matière isolante moulée. On peut cependant aussi employer, si on Je désire, de la porcelaine ou une autre matière isolante vitreuse à la place de ladite matière moulée.
L'engagement par filetage du boulon à ceillet 159 dans la pièce d'insertion 165 de l'isolateur 161 constitue un simple moyen pour .ajuster les positions des différents bras disjoncteurs 57 les uns par rapport aux autres afin d'assurer que les moyens de contact mo biles des divers pôles de l'interrupteur soient engagés ou séparés exactement au même mo. ment pendant 1e fonctionnement de l'inter rupteur.
Les ressorts d'ouverture 101 sont reliés, à leur extrémité supérieure, aux extrémités d'une barre 172 qui est rigidement fixée à l'entretoise métallique 151. Les extrémités inférieures de ces ressorts sont accrochées à des saillies 174 s'étendant vers l'extérieur à partir des parois latérales 81 du châssis. 77, comme montré en fig. 1.
Une paire de butées d'arrêt ajustables 176 (fig. 1) -est fixée aux parois latérales 81 du châssis 77, ces butées d'arrêt étant disposées pour être engagées par l'entretoise métalli que 151 dans la position d'ouverture de l'in terrupteur afin de limiter le mouvement en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre :
du levier d'actionnement 95 et d'absorber l'énergie cinétique des parties. en mouvement imprimée par les ressorts d'ouver ture 101.. Les butées. d'arrêt 176 constituées par des boulons filetés peuvent être ajustées pair vissage convenable pour régler la lon gueur de l'intervalle d'air entre les moyens de contact stationnaires et mobiles de l'interrup teur lorsque l'interrupteur est en position d'ouverture.
Le fonctionnement de l'interrupteur dé crit -est brièvement le suivant: Supposons que l'interrupteur soit dans sa position de fermeture, montrée ,en fig. 2. Lorsque le dispositif de commande 87 est excité, soit en :
dépendance de conditions pré déterminées, soit par l'actionnement de l'in terrupteur là commande manuelle éloigné, l'excitation du dispositif de commande 87 oblige l'élément du levier basculeur 123 à faire un mouvement dans le sens du mouve ment des aiguilles d'une montre vers la posi- tion de basculement. Ce mouvement de l'élé ment basculeur 128 à la position de bascule- ment force son extrémité supérieure à s'en-:
gager avec et à mouvoir la queue 121 du lo quet à détente 118 de façon à occasionner un mouvement -en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre du loquet à détente 113à sa position décliquetée. Le mouvement du loquet à détente 118 provoque le relâché ment du loquet 111, suspendant ainsi la con- nexion rigide entre le levier d'actionnement 95 et le levier de commande 97.
immédiate ment après ledit relâchement du loquet 111,, les ressorts d'ouverture 101 amènent le levier d'actionnemient 95 à se mouvoir en sens inverse du mouvement -des aiguilles d'une montre vers .sa position d'ouverture, comme montré en fig. 3.
Ce mouvement d'ouverture du levier d'aotionnement 95 provoque un mouvement simultané des trois bras disjonc teurs 57 vers la position d'ouverture du cir- cuit. <B>Il</B> faut noter que les trois bras disjonc teurs 57 sont libres de basculer par rapport aux moyens de fermeture, c'est-à-dire qu'ils peuvent basculer en position d'ouverture sans égard à la position du levier de commande 97 en raison du relâchement du levier d'ae- tionnement 95 par rapport au levier de com mande 97.
Pendant le mouvement en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre du levier d'actionnement 95, la sur face en came 1401 de icelui-ci s?engage avec et déplace le loquet principal 188 à la position déoliquetée, provoquant le dégagement du galet 109 et du levier de commande 97.
Dès que le levier de commande 97 est ainsi dé gagé, le ressort 131 oblige le noyau mobile 91 à faire un mouvement vers l'extérieur et, par conséquent, a pour effet que le levier de commande 97 fait un mouvement en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre à sa position d'ouverture montrée en fig. 4.
Durant la partie finale du mouvement d'ouverture du levier de-commande 97, le ga let 109 dégage l'extrémité libre de la queue cintrée 121 du loquet à détente 118, permet tant ainsi aux loquets 111 et 113 d'être auto- manquement remis en position par leurs res sorts 125 et 127.
Par un faible mouvement ultérieur du levier de commande 97, le galet 109 est mis en engagement avec la face de retenue du loquet 111, provoquant ainsi le rétablissement de la connexion rigide entre le levier de commande 97 et le levier d'actionne- ment 95. Les moyens de commande sont alors complètement remis à l'état normal et prêts à la fermeture de l'interrupteur. La position d'ouverture finale des deux leviers 95 et 97 est déterminée par l'ajustement des butées d'arrêt réglables 176.
Le fonctionnement précité de basculement en position d'ouverture peut aussi être effec tué à la main en abaissant la poignée 141 du levier basculeur 123.
Pour fermer l'interrupteur, le levier de commande 97 est tourné dans le sens du mou vement des aiguilles d'une montre depuis sa position d'ouverture montrée en fig. 4 à la position de fermeture montrée en fig. 2. Ce mouvement de fermeture du levier de com mande est provoqué soit à la main à l'aide de la poignée de manoeuvre 152, soit par exci tation du soleno'ide de fermeture 83.
Le mou vement de fermeture dans le sens du mouve ment des aiguilles d'une montre du levier de commande 97 oblige le levier d'actionnement 95 à faire un mouvement dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre à la position de fermeture montrée en fig. 2, attendu que les deux leviers sont reliés rigi dement ensemble pour le mouvement de fer meture par le mécanisme à loquets compre nant les loquets 111 et 113.
Dès que le levier de commande 97 atteint la position de fer meture, le loquet principal<B>133</B> s'engage avec le galet 109 pour retenir le levier de com mande 97 et le levier d'actionnement accou plé 95 dans leur position de fermeture. Le mouvement dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre du levier d'actionne- ment 95 vers sa position de fermeture occa sionnera un mouvement simultané des trois bras disjoncteurs 57 vers la position de fer meture montrée en fig. 2.
La queue cintrée relativement longue 121 du loquet à détente 113 empêche la remise en position encliquetée des loquets 111 et 113 jusqu'à ce que ;le galet<B>109</B> dégage la queue 121 et permette d'ouvrir l'interrupteur à n'im porte quelle position pendant le mouvement de fermeture des moyens de commande et des bras disjoncteurs 57. Ainsi, il est impossible de fermer l'interrupteur à l'encontre d'une condition de surcharge ou fautive.
Le dispositif d'extinction d'arc 21 de cha que pôle de l'interrupteur comprend des moyens électromagnétiques de déplacement ou d'extinction d'arc 173 qui sont rigidement fixés à .l'extrémité supérieure de la basse 7 au-dessus des contacts à arc, et un couloir amovible à arc 175 qui est aussi placé à la partie supérieure de la base 7.
Le couloir à arc 175, dans chaque pôle, comprend une paire de cornes à arc écartées 177 et 179 en matière conductrice, auxquelles les arcs tirés entre les contacts à arc 43 et 71 sont transférés par les moyens électromagné tiques de -déplacement d'arc 173 pendant l'ou verture de l'interrupteur. Ire couloir à arc 175 est aussi pourvu d'une série de plaques espa cées (non, montrées),
entre lesquelles l'arc est mû par les moyens électromagnétiques de dé placement d'arc 173. Les plaquas -d'extinction d'arc écartées refroidissent et désionisent ra pidement l'arc pour provoquer son extinction rapide.
Les moyens électromagnétiques de dépla cement d'arc 173 comprennent une paire de plaques espacées 171 en matière magnétique qui sont reliées à leurs extrémités intérieures par un noyau cylindrique 183 en matière magnétique. Les plaques 181 sont entourées et isolées par des gaines isolantes 182.
Un enroulement d'excitation 185 est dis posé sur le noyau 183. Cet enroulement est formé d'une barre de cuivre relativement épaisse de section transversale rectangulaire ou circulaire et est enroulé en deux sections sur le noyau 183 à partir de l'extérieur du noyau 183 vers le milieu de celui-ci:
Les extrémités intérieures <B>189</B> des sections d'en roulement sont fixées ensemble à un contact à, couteau 191 qui est disposé pour être en gagé par une paire de contacts en forme de doigts 198 fixés à la corne à arc intérieure <B>177</B> du couloir à arc 175.
Les extrémités exté rieures 187 .des deux sections .de l'enroulement 185, espacées les unes des autres, s'étendent vers le bas et sont rigidement fixées aux eôtés du bloc de ,contact :supérieur 33, de sorte que ces extrémités de l'enroulement 1.85 sont électriquement reliées au bloc de -contact 33,.
Les contacts en forme de doigt 193 sont fixées à l'extrémité inférieure de la corne à arc intérieure 177, et les extrémités infé- rïeures des contacts en forme de doigt sont sollicitées l'une vers l'autre à l'aide de ron delles à ressort appropriées 195 tenues par un boulon transversal 197 qui passe à travers les contacts à doigt 193 dans une fente évasée 199.
La corne <B>à</B> aro extérieure 179 portée par le couloir à arc 175 est reliée électriquement aux moyens de contact mobiles de l'interrup teur à l'aide,d'un conducteur flexible en déri vation 201 qui est amoviblement fixé à la corne à arc 179 par une vis 202.
On voit ainsi que lorsque le couloir à arc 175 est en position montée, la corne à arc intérieure 177 est électriquement reliée à l'enroulement 185 et par cet enroulement au bloc-borne supérieur 33 de l'interrupteur, et que da corne à arc extérieure 179 est électri quement reliée au contact là arc mobile 71.
Les moyens électromagnétiques de déplace ment de l'arc 173 sont en permanence fixés à la base 7 et les contacts séparables 191 et 193 permettent l'enlèvement du couloir à arc 175 de l'interrupteur pour permettre un accès aux moyens de contact relativement mobiles 19 de l'interrupteur.
Les moyens électromagnétiques de dépla cement de l'arc 173 sont fixés à la base 7 et isolés de cette dernière par un isolateur à voltage élevé 203 à l'extrémité supérieure de la base 7. L'isolateur 203,est fixé au châssis- base 7 à l'aide de boulons 209 et l'extrémité extérieure .de l'isolateur comporte une console angulaire 211 y fixée par un boulon 213.
La console angulaire 211 -.s'étend transversale ment entre les plaques magnétiques 181 et ces plaques sont fixées à la console 211 à l'aide de vis 215 qui passent à travers les plaques 181 et s'engagent dans des ouvertures taraudées prévues dans les bords latéraux de la console 211. Les bords inférieurs des pla ques magnétiques 181 s'appuient de. préfé rence, bien que cela ne .soit pas nécessaire, contre une paire de blocs :de support 205 en matière isolante (dont un seulement est repré senté).
Les blocs 205 sont fixés par des vis 206 aux côtés extérieurs des extrémités 189 des barres conductrices d'enroulement 187. Les conducteurs d'enroulement sont de sec tion relativement grande -et sont rigidement fixés au bloc de contact supérieur 33, .ce qui leur permet de supporter le poids des plaques magnétiques 181. L'isolateur 203 et les blocs isolants 205 servent à isoler électriquement les parties conductrices des moyens @ électro magnétiques de déplacement de l'arc par rap port au châssis métallique 7.
Les plaques magnétiques espacées. ou pôles 181 s'étendent perpendiculairement au châssis 7 et sont espacées de chaque côté du parcours de l'arc. Dés que les. contacts à air 43 et 71 se séparent et tirent un arc, le bout d'arc, qui joue sur le contact @à arc station naire 43, est déplacé vers en haut et transféré à la corne à arc intérieure 177 par une ré action magnétique.
Dès que le bout d'arc qui se trouvait sur le contact à arc stationnaire 43 est transféré à la corne à arc intérieure 177, le circuit pour l'enroulement 185 est complété par un circuit qui comprend l'arc et la corne à arc intérieure 177.
Les, moyens électromagnétiques de déplacement de l'arc, lorsqu'ils sont excités, déplacent l'arc vers le haut dans les plaques .espacées du couloir 175, où il est refroidi et éteint. Aussitôt que le contact à arc 71 s'est séparé d'une distance prédéterminée du contact à arc fixe 43; l'autre bout de l'arc .est transféré à la corne à arc extérieure 179, de façon que l'arc ne joue plus entre les. contacts à arc, mais entre les cornes #à arc 177 et 179.
Le couloir à arc 175 est amoviblement monté .sur les plaques magnétiques 181, les côtés du couloir à arc étant pourvus -d'évi- dements rectangulaires de guidage 217 (fig. 1) pour y engager les plaques magnéti ques 1.81. Le couloir à arc 175 est ainsi monté de façon à pouvoir glisser sur les plaques magnétiques espacées 181 et peut de la sorte être monté ou enlevé en le glissant horizon talement dans une direction perpendiculaire à. la base 7 sur les plaques 181.
Le couloir à arc est retenu en position montée au moyen d'une plaque-couvercle 219 fixée au couloir à arc au moyen de vis 221 qui sont vissées dans les extrémités extérieures des plaques magnétiques<B>181.</B>
Chacun des couloirs à arc 175 peut être facilement enlevé de l'interrupteur afin de donner accès aux moyens de contact 19, sim plement en enlevant à cet effet les vis 221, en défaisant les extrémités extérieures des conducteurs flexibles en dérivation 201 de la corne à arc extérieure 179 et en glissant en suite le couloir 175 à l'écart des plaques ma gnétiques<B>181</B> horizontalement dans une di rection perpendiculaire à la base.
Les moyens électromagnétiques de dépla cement d'arc<B>173</B> avec leurs plaques magné tiques 181, leur noyau et leur enroulement restent fixés à la base 7. Les contacts sépa rables<B>191</B> et 193 servent à relier automati quement la corne à arc intérieure 177 à l'en roulement 185 lorsque le couloir à arc 175 est glissé à sa position de montage sur les plaques magnétiques 181.
Si on le désire, la corne à arc intérieure 177 peut être fixée à la, base 7 tout en étant isolée de oelle-pi. Dans cette construction, il n'est pas nécessaire de prévoir les contacts sé parables 191 et 193, attendu que la corne à arc<B>177</B> peut être en permanence reliée élec triquement à l'extrémité <B>189</B> de l'enroulement 185, du moment qu'elle reste sur la base avec l'enroulement.
Il a. été signalé que toutes les parties porte-courant et moyens de contact, c'est-à- dire les bornes et les dispositifs d'extinction d'arc sont complètement isolées électrique ment de la base 7 et des moyens de com mande 16 par des moyens isolants capables de résister à des voltages élevés. Toutes les parties des moyens de commande 16 sont aussi disposées à une distance de sécurité de la région à tension
élevée qui entoure les moyens de contact mobiles et les bornes de l'interrupteur.
Une simplification sensible et une réduc tion des frais de construction sont impliquées par le fait que les couloirs à, arc<B>175</B> sont montés à glissement et de façon amovible sur les plaques magnétiques 181.
Les moyens de commande 16 sont complè tement à l'écart des moyens de contact mo biles 19, procurant ainsi un accès complet aux moyens de contact 19 lorsque les cou loirs à arc<B>175</B> sont enlevés. Le fait que les moyens de commande sont montés avec leur plus long ,axe perpendiculairement à la base, 7, réduit aussi sensiblement la hauteur totale de l'interrupteur.
La disposition de montage des couloirs à arc 175, qui permet de les mon ter ou de les enlever par un mouvement dans une direction perpendiculaire à la base 7, ré duit aussi l'espace de montage vertical re quis pour l'interrupteur en éliminant la né cessité de prévoir tout espace additionnel au- dessus de l'extrémité supérieure de la base 7 pour l'enlèvement des couloirs à arc. s
Light switch. The present invention relates to a high voltage air break switch, in particular for controlling large quantities of electrical energy.
The growing need for safe air-burst switches which are capable of controlling the increasing amounts of electrical energy at high voltages presents a rather difficult problem from the point of view of the effective protection of their electrical control devices. manual with respect to parts of switches which are at high potential, given the relatively small mounting space limitations generally available.
It is extremely important that in this kind of switch it is not possible under any circumstances that the electrical energy can pass from any high-potential part to the control devices, because, if this were the case, any anyone operating the switch would be exposed to great danger and the device could be seriously damaged.
The object of the present invention is thus a high-voltage, air-break switch which comprises a base, spaced terminals; on said base, contact elements movable on said base for establishing and interrupting a circuit between said terminals,
then a control device having closing means for closing said contact elements and opening means for opening said contact elements independently of the position of said closing means, and in which said control device is mounted on said base, with all its parts,
at a safe distance from the high voltage region surrounding said terminals and the contact elements and is mechanically connected to the movable contact elements via an insulating connection.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 shows a front view of a three-pole air rupture switch. Fig. 2 shows a vertical section of this switch, showing the control device and the center pole, the switch being in the closed position.
Fig. 3 shows a vertical section similar to that of FIG. 2, but showing the position of the parts immediately after the switch has been put in the open position and before the connection between the closing means and the operating lever which has been previously clicked has been automatically snapped in .
Fig. 4 is a vertical section similar to that of FIG. 2, but showing the switch in the open position and the control device returned to position for closing.
With reference to the accompanying drawing; the three-pole switch shown comprises a metal base frame, 7, which is adapted to be mounted in a vertical position in a mounting cell or on a suitable support.
The frame 7 comprises, in the embodiment shown, a pair of parallel side bars 9 spaced in the lateral direction, having an angular section, and a plurality of cross bars 11 fixed to said parallel side bars, the cross bars 11 being located between side bars 9.
A metal plate 13 is rigidly fixed to the transverse bars 11 and extends across the frame 7, said plate serving as a support for the terminals and the contacts of the switch.
A second metal plate 15 extends across the frame 7 in the vicinity of the lower end of the latter, the ends of this plate being rigidly fixed to the rear flanges of said side bars 9. The plate 15 serves as a support. of mounting for the control device 16 of the switch, which will be described below.
Of course, the base described could also have other shapes; thus, for example, it could consist of a single plate or plank of metal or of a solid insulating material.
The three poles of the switch are arranged vertically next to each other on the. base 7 and are substantially identical from the point of view of construction, so that it suffices to describe only one of these poles.
Each pole of the switch comprises a pair of vertically spaced pins forming terminals 17, movable contact means, indicated at 19, for establishing and breaking a circuit between said terminal pins,
and an arc extinguishing device indicated at 21 for extinguishing the arcs fired by the contact means during the interruption of the circuit.
The terminal members and the contact means of the different poles are separated from each other by insulating barriers 23 arranged vertically,
while the outer poles are enclosed by side walls 25 of insulating material similar to that of barriers 23. An insulating barrier 24 extends transversely across the frame 7 immediately above the control device 16.
Each of the terminal plugs 17 is closed in a sleeve 27 of insulating material; the terminal plug and its socket pass perpendicularly through the frame 7 and through the openings in the mounting plate 13, the openings in the mounting plate and the recesses in the cross bars 11 of the frame being larger than the diameter exterior of the insulating sleeves 27 which contain the plugs 17.
The terminal plugs 17 are mounted on the plate 13 by means of tubular insulators 29, which enclose the outwardly projecting parts of the terminal plugs and whose internal flanged ends 31 are rigidly fixed to the wall. plate 13. The terminal plugs 17 protrude from the rear of the frame 7 and are arranged to be electrically connected to line conductors provided in the mounting cell or on a mounting support.
The stationary contact means comprise upper and lower contact blocks 33 and 35 of conductive material which are respectively fixed to the outer ends of the upper and lower terminal pegs 17. A pair of main stationary contacts 37 are attached to contact blocks 33 and 35; these contacts are arranged so as to be able to be bridged by a movable contact bridge carried by a movable contact assembly, which will be discussed later.
The upper contact block 33 comprises a hollow conductive arm 39, the section of which has the shape of a U and which is mounted therein so as to be capable of limited movement. The arm 39 has an intermediate contact 41 and an arcing contact 43 provided on its exterior face.
The hollow arm 39 is biased outwards by means of springs 45 and 47 and is mounted on the contact block 33 by means of pins 49, only one of which is shown projecting from the side walls of the arm. 39, which engage the slots 51 provided in laterally spaced guides 53 carried by the contact block 33.
The pins 49 and the slots 51 allow the hollow arm 39 to move within a certain limit and: to automatically adjust with its contacts 41 and 43 on the auxiliary contacts of the assembly of mobile contacts.
Appropriate stops (not shown) are provided to cause the intermediate contact 41 to remain in engagement with the cooperating intermediate contact of the movable contact assembly until the movable contact bridge has separated by a distance. predetermined main stationary contacts 37, -and other appropriate stops (not shown) are provided to allow the cr $ ux arm 39 to swing, under the influence of the spring 45, in the direction of movement of the needles of a watch, in order to:
thus maintaining the arcing contact 43 in engagement with the cooperating movable arcing contact of the movable contact assembly until the intermediate contacts have separated by a predetermined distance.
The hollow conductive arm 39 is electrically connected to the upper contact block 33 by a flexible conductive connection 55 which is disposed between the side walls of the hollow arm 39.
The movable contact assembly for each pole of the circuit breaker comprises a circuit breaker arm 57 pivotally mounted at 58 on a bracket in the form of a <B> .U </B> 59 which is attached to the block. lower contact 35.
The circuit breaker arm 57 has a channel over part of its length and carries a movable bridging part 61 intended to bridge the stationary contacts 37. The bridging part 61 is freely mounted on the circuit breaker arm 57 by a bolt 63. attached to the circuit breaker arm 57.
The bolt 63 is arranged to ad put a limited movement of the bridging part 61 with respect to the circuit breaker arm, and a spring 65 which surrounds the bolt 63 serves to urge the bridging part 61 towards the stationary contacts 37 in order to provide the pressure. contact required.
The upper end of the breaker arm 57 has a rigid contact member 67 attached thereto, and this contact member is provided with an intermediate contact 69, for engaging with the stationary intermediate contact 41, and an arc contact 71, to engage with the, kationary arc contact 43.
A flexible conductive connection 73 connects the contacts 69 and 71, and the movable bridging piece 61 to the lower contact block! 35.
The circuit breaker arms of the different poles of the switch are simultaneously moved on their pivot 58 to the circuit open or closed position by means of the control device 16 of the switch, described below. During the opening movement of the circuit breaker arms 57, the bridging pieces 61 first separate by a predetermined distance from the stationary contacts 37, while the intermediate contacts and the arcing contacts remain in engagement.
As soon as the bridging pieces 61 have separated by a predetermined distance, the intermediate contacts, 41 and 69 begin to separate. When said intermediate contacts have separated by a predetermined distance, the persistent opening movement of the circuit breaker arms forces the movable arcing contacts to separate from the stationary arcing contacts.
During the closing movement of the circuit breaker arms 57, the aforementioned contacts engage with each other in reverse order.
As the arcing contacts always separate last during the opening of the switch, all arcs are drawn between these contacts and are extinguished by the arc extinguishing devices 21 described later.
The assembly 16 is mounted on the plate 15 at the lower end of the frame 7. The mounting position of this control device is such that all its parts are placed at a safe distance from the surrounding high voltage region. the terminals 17, the contact means 19 and the other parts which are at a high potential, so as to prevent, in any case,
transmission of high potential to any part of the control device 16. The latter is carried by a frame in the form of a 11 77 which is fixed to the plate 15 by bolts 79 and which has side walls 81 making sail binds perpendicular to the base 7.
The control device 16 comprises a closing solenoid 83, a detachable thrust transmission device 85 for transmitting the movement of the solenoid core to the three circuit breaker arms 57 so as to close them simultaneously, then a rocker device 87 which can be actuated to trigger the valve. thrust transmission device so as to cause the switch to open.
The closing solenoid 83 comprises a stationary core 89, then a movable core 91 and a winding <B> 93; </B> it is mounted between the side walls 81 of the frame 77 with its core and its winding axis in position perpendicular to the base 7.
The thrust transmission device 85 is mounted on the frame 77 between the side walls thereof and beyond the outer end of the closing solenoid 83.
This thrust transmission device takes a yoke-shaped actuating lever 95 which is mechanically connected to the three circuit breaker arms 57 by means which will be described below,
and a yoke-shaped control lever 97 which is mechanically connected to the movable core 91 of the solenoid 88 and has a connection with the actuating lever 95, which can be unclipped and snapped.
The actuating lever 95 is pivotally mounted between the side walls of the frame 77 on a pivot arm 99 and is biased in the anti-clockwise direction to cause the switch to open to the left. 'using a pair of opening springs 101.
The yoke-shaped control lever 97 is placed astride the actuation lever 95 and is pivotally mounted between the side walls of the frame 77 on the same pivot pin 99 which supports the control lever. action 95.
A pair of connecting rods 103 mechanically connect the control lever 97 to the movable core 91 of the closing solenoid, these connecting rods being pivotally connected at their outer ends by pivot pins 105 which project laterally on the sides of the lever. order 97,
while the inner ends of the connecting rods are connected pi vot to the aforementioned mobile core by a pivot pin 107.
The free end of the control lever 97 carries a roller 109 which is disposed therein to be normally engaged by a pivoted latch 111 mounted at the free end of the operating lever 95 between the sides of the latter,
for the purpose of making a rigid thrust transmission connection between the two levers as long as the latch is held in the engaged position. The latch 111 is normally retained in the engaged position to maintain said rigid connection, by a detent latch 113 which, too,
is carried by the actuating lever and which is pivoted at 115 between the side walls of the actuating lever. The detent latch 113 has an arm at. latch 117, the notched end 119 of which engages with the latch 111, retaining it in the engagement position.
The detent latch 113 also has a relatively long curved shank 121 which is arranged to be engaged and moved by a pivoted rocker member 123, carried by the frame, for the purpose of unclipping the latch mechanism and thus casing the latch. opening of the switch by causing the actuation lever 95 to snap out of its rigid connection with the control lever 97.
A spring 125 biases the detent latch 113 clockwise to the engaged position, and a second spring 127 biases the latch 111 also clockwise. a watch. A pin 129 limits the bias of the latch 111 in a clockwise direction.
The latch 111 is provided with a face of the tines to engage with the roller 109. The pivot 112 of the latch 111 is disposed in such a manner with respect to the point of engagement of said face with the roller 109, when the latch 111 is held in its engaged position, that the biasing force imparted to the actuating lever 95 by the springs; 101 tending to move the lever 95 counterclockwise, also has the tendency to move the latch 111 counterclockwise; clockwise to a disengaged position.
Latch 111, however, is normally held in its engaged position against the release movement. by the shoulder: from the notched end of the trigger latch <B> 113. </B> The latches 111 and 113 are automatically returned to the normal position by their actuating springs 125 and 127 during the final portion of the opening movement in the opposite direction to the movement of the clockwise of the control lever 97 after the roller 109 releases the free end of the shank 121 from the trigger latch 113.
When the control lever 97 reaches the open position, the latch 111 re-engages with the roller 109 to re-establish the rigid thrust transmission connection between the levers 95 and 97, as shown in fig. 4.
The control lever 97 is biased in the anti-clockwise direction by means of a spring 131 which is interposed between the frozen core 89 and the movable core 91, said spring 131 being placed in recesses. provided: in the adjacent ends of the two cores. The spring 131 acts to move the core 91 towards. outside, so as to cause a counterclockwise movement of the control lever 97 to the open position shown in fig. 4 when the control lever is released.
A main latch 133 is pivoted on a pin 135 carried by the frame 77, this latch being arranged to engage with the roller 109 of the control lever in order to hold the latter in the closed position shown in FIG. 2.
Whereas the operating lever 95 is normally rigidly connected to the operating lever 97 by means of the latches 111 and 113, the main latch 133 acts through the operating lever 97 so as to also maintain the actuating lever 95 in the closed position, thus maintaining the three circuit breaker arms in the closed position of the circuit as long as the latches 111 and 113 are in the engaged position.
The main latch 133 is biased to the engaged position, as shown in fig. 2, by a spring 139, one end of which is connected to the heel of the main latch <B> 133. </B> The other end of the spring 139 is connected to a projecting handle part 141 of the pivoted rocker member 123, of so that this spring also serves to urge the rocker member 123 in the position shown in FIG. 2.
The main latch 133 -is arranged to be -automatically moved counterclockwise to the released position to release the control lever 97, by the movement of the actuator lever 95 to the position of. opening.
For this purpose, the nose 138 of the main latch <B> 133 </B> is bevelled, as shown in fig. 4, and the operating lever 95 is provided with a camming surface 140 which engages with the nose 138 of the main latch 133 and which forces the main latch to the released position during the movement in the opposite direction of the movement. clockwise of the actuating lever 95 to its opening position which follows the release of the actuating lever.
The rocker member 123 is pivotally mounted to the side of the main latch 133 on the same pivot pin 135 which also carries the main latch. It can be actuated by hand in the direction of clockwise movement to unclip the latch mechanism 111-113 and the actuating lever 95 in order to cause the opening of the switch. lowering the handle by hand 141.
The rocker member 123 is also arranged to be actuated electrically in the direction of clockwise movement in order to open the switch, with the aid of the electromagnetic control device 87. For this purpose, the member rocker 123 has an arm 143 projecting rearwardly which carries a laterally projecting pin 145. This pin 145 engages in a notch 147 of the movable core 149 of the electromagnetic control device 87.
When the electromagnetic control device 87 is energized, its core 149 is moved upwards, bringing with it the pin 145, so as to. imparting to the rocker member 123 a movement in the direction of clockwise movement towards the open position.
The electromagnetic device 87 is arranged to be energized by means of protective relays and also by means of a manually operated remote switch in a manner well known in this kind of apparatus. The closing solenoid 83 is also arranged to be energized by one or more suitable control circuits (not shown). The control lever <B> 97 </B> is provided with a threaded opening 150 to receive an operating handle 152 allowing the switch to be operated by hand.
The single actuating lever 95 is mechanically connected to the three circuit breaker arms 57 by means of a spacer 151 which extends transversely across the three poles of the switch. The spacer <B> 151 </B> is preferably made of steel or other solid material and has a pair of arms <B> 153 </B> which is rigidly fixed therein.
The lower ends of the arms 153 are pivotally connected to the actuating lever 95 by a pivot pin 155.
Each of the breaker arms 57 has an outwardly projecting yoke 157, which is mechanically connected with the spacer 151 via a eyebolt 159 and a high voltage insulator <B> 161. </B>
The eyebolt 159 is articulated at its upper end to the yoke 157 of the circuit breaker arm 57 by means of a pivot pin <B> 1.63. </B> The lower end of the eyebolt <B> 159 </B> is screwed into. an insert in the form of a clamp 165 embedded in the insulating material of the insulator 161,
a locknut with a washer <B> 167 </B> to lock the lower end of the eyebolt in the insulator <B> 161. </B> A second insert 169 in the shape of a cone is embedded in the insulating material of the insulator <B> 161 </B> between the ends of the insert 165, this insert 169 being provided with a threaded opening to receive the threaded end of 'a bolt 171 which passes through the spacer <B> 151 </B> to secure the insulator 161 to the spacer.
The insulating material between the inserts 165 and 169 serves to effectively insulate the circuit breaker arm 57 from the metal spacer 151 and the arrangement of the inserts is such that the insulating material between them is subjected only to to compressive efforts.
Insulator 161 is preferably made of molded insulating material. However, if desired, porcelain or other vitreous insulating material can also be used in place of said molded material.
The threaded engagement of the eyelet bolt 159 in the insert 165 of the insulator 161 is a simple means of adjusting the positions of the different circuit breaker arms 57 relative to each other to ensure that the means of contact mo biles of the various poles of the switch are engaged or separated at exactly the same mo. ment while the switch is in operation.
The opening springs 101 are connected, at their upper end, to the ends of a bar 172 which is rigidly fixed to the metal spacer 151. The lower ends of these springs are hooked to projections 174 extending towards the side. exterior from the side walls 81 of the frame. 77, as shown in fig. 1.
A pair of adjustable stops 176 (Fig. 1) is attached to the side walls 81 of frame 77, these stops being arranged to be engaged by the metal spacer 151 in the open position of the frame. 'switch in order to limit movement in the opposite direction to clockwise movement:
of the actuating lever 95 and absorbing the kinetic energy of the parts. in motion impressed by the opening springs 101 .. The stops. stopper 176 formed by threaded bolts can be adjusted by suitable screwing to adjust the length of the air gap between the stationary and movable contact means of the switch when the switch is in the open position .
The operation of the switch briefly shows the following: Suppose the switch is in its closed position, shown in fig. 2. When the control device 87 is energized, either by:
dependence on pre-determined conditions, either by actuating the switch with the remote manual control, the energization of the control device 87 forces the element of the rocking lever 123 to make a movement in the direction of movement of the needles d 'watch towards the tilt position. This movement of the rocking element 128 to the rocking position forces its upper end to engage:
engage with and move the tail 121 of the trigger latch 118 so as to cause a movement -in the opposite direction of the clockwise movement of the trigger latch 113 to its clicked position. Movement of the trigger latch 118 causes the latch 111 to release, thereby suspending the rigid connection between the actuating lever 95 and the control lever 97.
immediately after said release of the latch 111 ,, the opening springs 101 cause the actuating lever 95 to move in a counterclockwise direction towards its open position, as shown in fig. . 3.
This opening movement of the aotation lever 95 causes simultaneous movement of the three breaker arms 57 towards the open position of the circuit. <B> It </B> should be noted that the three breaker arms 57 are free to tilt relative to the closing means, that is to say they can tilt to the open position regardless of the position of the control lever 97 due to the release of the actuating lever 95 relative to the control lever 97.
During the counterclockwise movement of the actuating lever 95, the cam face 1401 thereof engages with and moves the main latch 188 to the unglued position, causing the release of the latch. roller 109 and control lever 97.
As soon as the control lever 97 is thus disengaged, the spring 131 forces the movable core 91 to make an outward movement and, consequently, causes the control lever 97 to make a movement in the opposite direction of the movement. clockwise to its open position shown in fig. 4.
During the final part of the opening movement of the control lever 97, the ga let 109 releases the free end of the curved tail 121 of the detent latch 118, thus allowing the latches 111 and 113 to be self-missing. put back in position by their spells 125 and 127.
By a subsequent slight movement of the control lever 97, the roller 109 is brought into engagement with the retaining face of the latch 111, thus causing the reestablishment of the rigid connection between the control lever 97 and the actuating lever 95. The control means are then completely restored to the normal state and ready to close the switch. The final open position of the two levers 95 and 97 is determined by the adjustment of the adjustable stops 176.
The above-mentioned operation of tilting to the open position can also be carried out by hand by lowering the handle 141 of the tilting lever 123.
To close the switch, the control lever 97 is rotated clockwise from its open position shown in fig. 4 to the closed position shown in fig. 2. This closing movement of the control lever is caused either by hand using the operating handle 152, or by energizing the closing solenoid 83.
The clockwise closing movement of the control lever 97 causes the actuating lever 95 to make a clockwise movement to the closed position shown. in fig. 2, since the two levers are rigidly connected together for the closing movement met by the latch mechanism comprising the latches 111 and 113.
As soon as the control lever 97 reaches the closed position, the main latch <B> 133 </B> engages with the roller 109 to retain the control lever 97 and the coupled actuation lever 95 in their closed position. The movement in the direction of clockwise movement of the operating lever 95 towards its closed position will cause a simultaneous movement of the three circuit breaker arms 57 towards the closed position shown in fig. 2.
The relatively long curved shank 121 of the detent latch 113 prevents the latches 111 and 113 from being returned to the engaged position until the roller <B> 109 </B> releases the shank 121 and allows the switch to be opened. in any position during the closing movement of the control means and of the circuit breaker arms 57. Thus, it is impossible to close the switch against an overload or fault condition.
The arc extinguishing device 21 of each pole of the switch comprises electromagnetic displacement or arc extinguishing means 173 which are rigidly fixed to the upper end of the bottom 7 above the contacts. arch, and a removable archway 175 which is also placed at the top of the base 7.
The arc corridor 175, in each pole, comprises a pair of spaced arc horns 177 and 179 of conductive material, to which the arcs drawn between the arcing contacts 43 and 71 are transferred by the electromagnetic means of displacement of the arc. 173 while the switch is opening. The first arched corridor 175 is also provided with a series of spaced plates (no, shown),
between which the arc is moved by the electromagnetic arc displacement means 173. The separated arc extinguishing plates rapidly cool and deionize the arc to cause its rapid extinction.
The electromagnetic arc moving means 173 comprise a pair of spaced apart plates 171 of magnetic material which are connected at their inner ends by a cylindrical core 183 of magnetic material. The plates 181 are surrounded and isolated by insulating sheaths 182.
An excitation winding 185 is arranged on the core 183. This winding is formed of a relatively thick copper bar of rectangular or circular cross section and is wound in two sections on the core 183 from the outside of the core. 183 towards the middle of it:
The inner ends <B> 189 </B> of the rolling sections are secured together at a knife contact 191 which is arranged to be engaged by a pair of finger-shaped contacts 198 attached to the arc horn. interior <B> 177 </B> of the arched corridor 175.
The outer ends 187 of the two sections of the coil 185, spaced apart from each other, extend downwardly and are rigidly attached to the sides of the upper contact block 33, so that these ends of the 'winding 1.85 are electrically connected to the contact block 33 ,.
The finger-shaped contacts 193 are attached to the lower end of the inner arc horn 177, and the lower ends of the finger-shaped contacts are biased towards each other with washers. spring loaded 195 held by a cross bolt 197 which passes through the finger contacts 193 in a flared slot 199.
The outer <B> to </B> aro horn 179 carried by the arc corridor 175 is electrically connected to the movable contact means of the switch with the aid of a flexible bypass conductor 201 which is removable. fixed to the arc horn 179 by a screw 202.
It can thus be seen that when the arc corridor 175 is in the mounted position, the internal arc horn 177 is electrically connected to the winding 185 and by this winding to the upper terminal block 33 of the switch, and that da arc horn exterior 179 is electrically connected to the contact there mobile arc 71.
The electromagnetic means for moving the arc 173 are permanently attached to the base 7 and the separable contacts 191 and 193 allow the removal of the arc passage 175 from the switch to allow access to the relatively mobile contact means 19. of the switch.
The electromagnetic means of moving the arc 173 are fixed to the base 7 and isolated from the latter by a high voltage insulator 203 at the upper end of the base 7. The insulator 203 is fixed to the base frame. 7 using bolts 209 and the outer end of the insulator has an angular bracket 211 fixed thereto by a bolt 213.
The angular console 211 extends transversely between the magnetic plates 181 and these plates are fixed to the console 211 by means of screws 215 which pass through the plates 181 and engage in threaded openings provided in the side edges of the console 211. The lower edges of the magnetic plates 181 are based on. preferably, although this is not necessary, against a pair of support blocks 205 in insulating material (only one of which is shown).
The blocks 205 are fixed by screws 206 to the outer sides of the ends 189 of the conductor winding bars 187. The winding conductors are of relatively large cross section and are rigidly attached to the upper contact block 33, thereby ensuring their connection. makes it possible to support the weight of the magnetic plates 181. The insulator 203 and the insulating blocks 205 serve to electrically insulate the conductive parts of the electromagnetic means @ for moving the arc relative to the metal frame 7.
Magnetic plates spaced apart. or poles 181 extend perpendicular to the frame 7 and are spaced on either side of the course of the arc. As soon as the. air contacts 43 and 71 separate and draw an arc, the arc tip, which plays on the stationary arc contact 43, is moved upwards and transferred to the inner arc horn 177 by a magnetic reaction .
As soon as the arc tip which was on the stationary arc contact 43 is transferred to the inner arc horn 177, the circuit for winding 185 is completed by a circuit which includes the arc and the inner arc horn. 177.
The electromagnetic arc moving means, when energized, move the arc upward into the spaced plates of lane 175, where it is cooled and extinguished. As soon as the arcing contact 71 has separated by a predetermined distance from the fixed arcing contact 43; the other end of the arc is transferred to the outer arc horn 179, so that the arc no longer plays between them. arc contacts, but between arc horns # 177 and 179.
The arc passage 175 is removably mounted on the magnetic plates 181, the sides of the arc passage being provided with rectangular guide recesses 217 (Fig. 1) for engaging the magnetic plates 1.81 therein. The arc corridor 175 is thus mounted so that it can slide over the spaced magnetic plates 181 and can thus be mounted or removed by sliding it horizontally in a direction perpendicular to it. the base 7 on the plates 181.
The arc passage is retained in the mounted position by means of a cover plate 219 attached to the arc passage by means of screws 221 which are screwed into the outer ends of the magnetic plates <B> 181. </B>
Each of the arc passages 175 can be easily removed from the switch in order to give access to the contact means 19, simply by removing the screws 221 for this purpose, by undoing the outer ends of the flexible branch conductors 201 from the horn to outer arch 179 and then sliding the corridor 175 away from the magnetic plates <B> 181 </B> horizontally in a direction perpendicular to the base.
The electromagnetic arc displacement means <B> 173 </B> with their magnetic plates 181, their core and their winding remain fixed to the base 7. The separable contacts <B> 191 </B> and 193 serve to automatically connect the inner arc horn 177 to the rolling 185 when the arc corridor 175 is slid to its mounting position on the magnetic plates 181.
If desired, the inner arch horn 177 can be attached to the base 7 while being isolated from the core. In this construction, it is not necessary to provide the separable contacts 191 and 193, since the arc horn <B> 177 </B> can be permanently connected electrically to the end <B> 189 < / B> of the winding 185, as long as it remains on the base with the winding.
He has. It has been pointed out that all the current carrying parts and contact means, that is to say the terminals and the arc extinguishing devices are completely electrically isolated from the base 7 and the control means 16 by means of insulating means capable of withstanding high voltages. All parts of the control means 16 are also arranged at a safe distance from the voltage region.
which surrounds the movable contact means and the terminals of the switch.
Significant simplification and reduction in construction costs is implied by the fact that the arc <B> 175 </B> corridors are slidably and removably mounted on the magnetic plates 181.
The control means 16 are completely separate from the movable contact means 19, thus providing full access to the contact means 19 when the arc channels <B> 175 </B> are removed. The fact that the control means are mounted with their longer, axis perpendicular to the base, 7, also substantially reduces the total height of the switch.
The mounting arrangement of the arc lanes 175, which allows them to be mounted or removed by movement in a direction perpendicular to the base 7, also reduces the vertical mounting space required for the switch by eliminating the Necessity to provide any additional space above the upper end of the base 7 for the removal of archways. s