<B>Interrupteur</B> électrique. On connaît des interrupteurs à grande puissance de coupure, dans lesquels l'extinc tion de l'arc est produite dans une chambre ou pot. d'extinction par un courant d'agent extincteur produit par l'arc lui-même. En po sition fermée, les contacts de ces interrupteurs sont. disposés à, l'intérieur de la chambre d'extinction complètement fermée. Lorsque la rupture du courant est produite par le dé placement de la broche mobile de contact, l'agent extincteur sort de la chambre d'extine- tion en éteignant l'arc.
La puissance de cou pure de ces interrupteurs est très limitée par le fait que l'endroit où se produit l'extinction est fermée par la broche de contact, et parce qu'aucune augmentation importante de pres sion ne peut plus se produire dans la chambre d'extinction lorsque la broche de .contact se trouve hors .de la chambre d'extinction.
On a aussi proposé de fermer la .chambre d'extinction par une soupape qui commande le courant .d'agent extincteur qui doit être dirigé sur l'arc.
On connaît. également des interrupteurs dans lesquels -l'extinction de l'arc est produite à la suite d'une détente. Dans ces Înterrup- teurs, des soupapes disposées sur la chambre d'extinction, latéralement par rapport à l'axe de l'arc, entrent en action lorsque l'augmen tation de pression atteint une valeur déter minée dans la .chambre d'extinction. Par suite de la détente dans la chambre d'extinc tion, la masse de gaz qui entoure l'are cesse aussi d'être sous pression. C'est cette détente qui provoque l'extinction de l'arc.
L'interrupteur électrique qui fait l'objet de l'invention et qui est lui interrupteur à extinction de l'arc par au moins un courant d'agent extincteur produit par l'are lui-même est caractérisé en .ce que le pot d'extinction comporte une chambre à arc et une chambre à eontre-pression reliées entre elles par une ouverture dans la chambre à arc dégagée lors de la coupure .d'un arc, des moyens étant prévus dans le pot d'extinction qui règlent la chute de pression entre la chambre à arc et celle à contre-pression produite par l'arc, cette chute de pression ayant pour effet un cou rant d'agent extincteur,
au travers de l'ouver ture de la chambre à arc. La chambre à contre-pression peut être fermée par une cloi son mobile soumise à une force antagoniste, par exemple par la poussée d'un ou plusieurs ressorts et se déplaçant, en surmontant cette poussée, par suite des augmentations de pres sion qui .se produisent dans le pot d'extinc tion. Des ouvertures sont, de préférence, pra tiquées dans cette cloison mobile.
L'interrupteur peut être disposé sous forme d'un appareil à deux courants d'agent extincteur et, dans ce cas, la broche mobile de couplage est de préférence en partie tubulaire et pourvue d'ouvertures latérales, par exem ple de fentes, coulissant au sortir de la cham bre à arc, par exemple dans un tube pourvu ,d'ouvertures. Pour régler la mise en équilibre de pression entre la chambre à arc et. celle à. contre-pression, il y a. avantage à choisir des dimensions différentes pour la section des passages entre les deux.
On peut. aussi faire en sorte que la. section des ouvertures éven tuellement pratiquées dans la cloison mobile de la chambre à eontre-pression dépende de la pression qui s'établit au-dessous de cette cloison mobile.
Pour la construction d'un disjoncteur du genre décrit, ii est de grande importance que les forces qui se développent. au cours de 1-'extinction soient réparties entre les divers éléments entrant. dans la. construction de l'ap pareil, de façon telle qu'ïl en résulte une ré partition régulière .des efforts mécaniques sur toutes les parties de l'appareil.
En outre, dans la construction d'un tel disjoncteur, on assure clé préférence un écoulement. certain des gaz, en dehors de la chambre d'extinction, spéciale ment lorsque l'agent extincteur est un liquide, car s'il se formait des poches de gaz dans la chambre d'extinction, ces poches pourraient influencer défavorablement le processus d'ex tinction de l'arc.
On peut atteindre ce résultat en faisant en sorte que la chambre à. arc encaisse les contraintes mécaniques principales, qui résul tent du processus d'extinction.
Dans ce but, la chambre à arc est de pré férence solidement. assise sur la paroi fixe de la chambre d'extinction et v est reliée méca niquement, la chambre à arc pouvant être prolongée vers le haut en forme de tube et sa prolongation pouvant servir de butée et de guide pour une paroi mobile éventuelle de la chambre à contre-pression.
En outre, le ressort qui agit sur ladite pa roi mobile peut être contrebuté sur le pro longement en question de la chambre à are.
Pour l'écoulement des gaz est, de préfé rence, disposée dans la chambre à arc une gar niture interchangeable comportant des cloi sons qui déterminent une série de chambres, la garniture communiquant directement avec l'arc. Les chambres, les ouvertures et autres organes au contact desquels se trouvent les gaz sont, de préférence, conformés de façon que les bulles de gaz et les matelas d'air qui se forment. soient év aeués vers la chambre d'accumulation de la partie supérieure de la chambre d'extinction.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, diverses formes de réalisation de l'invention. Dans ce dessin Fig. 1 est. une coupe diamétrale schéma tique d'une première forme d'exécution d'un interrupteur suivant l'invention.
Fi-,-. 2 est une vue analogue d'une autre forme d'exécution.
Fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne<B>A. -A</B> clé la fi". 2.
Fig. 4 est relative à une autre forme de réalisation de l'invention en coupe diamétrale, comme dans le cas des fig. 1 et 2.
Tel qu'il est. représenté à la fig;. 1, l'inter rupteur comporte une chambre à arc 1 entou rée par une eharnbre à contre-pression 2. Un contact fixe 3 sert. de contre-contact pour la broche de couplage 4. Ce contact fixe 3 est creux et établit ainsi une communication entre la chambre à are 1 et la chambre à contre pression 2. Cette dernière est fermée par une cloison mobile 5 qui repose librement sur un anneau de support 7. Des ressorts 6, qui sont de préférence sous tension au repos, sont au dessus de la cloison mobile 5 et ne permettent à celle-ci de se déplacer que lorsque l'augmen tation de la pression dans la chambre à contre pression 2 atteint une valeur déterminée.
Des ouvertures 8, pratiquées dans la cloi son 5, établissent une communication avec la capacité 9 qui la surmonte. L'agent extincteur peut. être liquide (huile par exemple), gazeux (gaz inerte par exemple) ou solide (poudre inerte). Il remplit la. chambre à contre-pres- sion \', la chambre à are 1. et une partie de la capacité 9. Le fonctionnement de cet interrup teur est. le suivant., l'agent extincteur étant supposé être un liquide.
La broche mobile 4 étant supposée reliée à l'un des pôles de la source de courant et le contact 3 à l'autre pôle de la source, de ce fait le courant se trouve établi de ce contact 3 à la broche 4. Lorsque l'on sépare les contacts 3 et 4. pour couper le courant, un arc se produit. entre eux. Le liquide au contact de cet arc se vaporise et L'arc est, par conséquent, entouré par une masse de gaz à très haute tempéra ture qui produit une augmentation de pres sion brusque dans la chambre à are 1. Cette augmentation de pression se transmet immé diatement à la chambre à eontre-pression 2 par l'ouverture 3cc du contact creux 3.
Lors qu'il s'agit d'un arc produit par la coupure d'un courant de petite puissance, l'augmenta tion de pression dans la chambre à arc 1 et dans la chambre à contre-pression 2 est rela tivement petite, et. elle n'est pas capable de vaincre la pression exercée par les ressorts 6 sur la cloison mobile 5, de sorte que cette cloi son reste dans la position représentée à la figure. Le fluide mis sous pression passe par les ouvertures 8 et pénètre dans la capacité 9. Par suite de cet écoulement d'une partie du fluide contenu dans la chambre de contre- pression 2, la pression. baisse dans cette cham bre.
L'arc continue à brûler clans cette ehani- bre à arc 1 et à faire se vaporiser du liquide, ce qui fait que la pression continue à augmen ter dans la chambre à arc. Par suite de la di minution de la pression dans la chambre à eontre-pression 2, il s'établit à travers le con tact creux 3, dans lequel brûle la base de l'arc, un courant de l'agent extincteur de la chambre à arc vers la chambre à contre-pression 2.
Lorsque l'are s'éteint., l'augmentation de pression cesse immédiatement. Le reste des gaz qui produisaient la. pression sort de la chambre à arc 1. et pénètrent dans la chambre à eontre-pression 2.
Lorsqu'il s'agit de couper des courants de grandes puissances, l'augmentation de pres sion est transmise de la même faon de la chambre à arc 1 à la chambre à contre-pres- sion 2. Par suite de la grande augmentation de pression, la pression exercée sur la paroi mobile 5 est suffisante pour vaincre la pres sion des ressorts 6 malgré les trous 8. La pa roi mobile 5 est alors soulevée. Par suite de ce déplacement, le volume de la chambre à contre-pression 2 augmente et la pression baisse dans celle-ci. Cette diminution de la pression provoque entre la, chambre 1. et la chambre à contre-pression 2, à travers le con tact creux 3, dans le même sens que précé demment, un fort courant, très efficace, de fluide extincteur.
L'arc qui brûle dans le con tact creux 3 est ainsi soufflé d'une faon très efficiente et est éteint par ce courant de fluide extincteur. Par suite de la pression exercée par les ressorts 6 sur la. paroi mobile 5, la eontre-pression s'adapte aux courants de fluide extincteur produits par l'arc suivant la puissance coupée, de sorte qu'il se produit toujours un courant. de fluide extincteur favo rable pour l'extinction.
La contre-pression du fluide extincteur qui se trouve dans la chambre à eontre-pression 2 est de la plus grande importance pour l'extinc tion. L'établissement de l'équilibre de pression entre la chambre à arc et la chambre à contre- pression n'a pas lieu brusquement par une chute subite, celle-ci étant réglée par la contre- pression; il se maintient au contraire un cou rant d'agent extincteur au moins aussi long temps que l'arc brûle. Une augmentation de la pression a lieu pendant que l'arc continue à brûler, malgré la sortie du fluide extincteur.
Dans la fig. 2, le pot d'extinction comprend une chambre à arc 16 qui est entourée par la chambre de contre-pression 17. Le contact fixe 15, pourvu d'un trou 15a, est disposé dans la chambre à arc 16 et son contre-contact, est. la broche mobile de couplage 18. Cette broche est creuse sur une partie de sa longueur et elle est pourvue de fentes 19 qui établissent une communication additionnelle entre la chambre à arc 16 et la chambre à contre- pression 17 aussitôt que la broche de contact 1.8 s'est écartée du contact fixe 15.
La chambre à arc 16 est fermée à sa par tie supérieure par un tube 22 dans lequel sont pratiquées des ouvertures 23. La chambre à contre-pression 17 est fermée par la cloison mobile 24 dans laquelle sont pratiqués des trous 27 et qui, dans la position représentée, est appliquée sur un anneau 26 par la pres sion de ressorts 25. Un supplément de fluide extincteur se trouve dans la capacité 28, au- dessus de la paroi coulissante 24.
Le fonctionnement de l'interrupteur est, le suivant, l'interrupteur étant rempli, par exem ple, de liquide.
Lorsque l'on sépare les contacts 1.5, 16, il se produit, dans la. chambre à arc 16, un arc qui s'allonge et détermine une augmentation de pression. La chambre à arc 16 et la cham bre 17 sont à. ce moment en communication ouverte par le contact creux 15 et par la par tie creuse de la broche de couplage 18 ou par les fentes 19, respectivement, et par les ouver tures 23, de sorte que l'augmentation de pres sion est aussi transmise à la chambre à contre- pression. Dans le cas d'un arc produit par une coupure de petite puissance, l'augmentation de pression est relativement petite. Cette aug mentation de pression ne doit pas être capable de vaincre la pression exercée par les ressorts 25 sur la cloison mobile 24.
Une partie du fluide extincteur contenu dans la chambre à contre-pression sort par les ouvertures 27 sous l'action de la petite augmentation de pression. Ces ouvertures sont dimensionnées de façon qu'une augmentation de pression se main tienne clans la chambre de contre-pression 17 malgré l'écoulement d'une partie du fluide. La broche de couplage 18 continuant à se dé placer vers le haut, l'arc, qui continue à s'al longer, produit une augmentation de pression croissante dans la chambre à arc 16. Les fentes 19 passent devant les ouvertures 23 et maintiennent la communication ouverte avec la chambre à contre-pression 17, tandis que le contact creux 15 maintient la communication ouverte de l'autre côté.
L'arc brûle par un de ses points d'amorçage dans le contact creux et par l'autre point. d'amorçage dans la broche creuse 18. La chute de pression entre la chambre à arc 16 et la chambre à contre- pression 17 donne naissance à un double cou rant dirigé vers les deux points d'amor cage de l'arc. Chacun de ces points est ainsi soumis à l'action d'un courant de fluide extincteur, de sorte que l'are s'éteint très facilement.
L'extrémité 29 de la broche de couplage 18 a une longueur telle qu'elle ferme toujours celle des chambres ''1 qu'elle traverse, de sorte que le courant, de fluide extincteur est obligé de passer par l'extrémité de la broche clé contact et de souffler l'are qui brûle en ce point.
Lorsqu'il s'agit de couper une grande puis sance, la. contre-pression des ressorts 25 qui agissent sur la cloison mobile 24 se trouve vaincue et le volume de la chambre à contre- pression 17 augmente, ce qui produit une chute de pression dans cette chambre. La contre-pression du fluide extincteur contenu dans ladite chambre a. le même effet. que celui qui a été décrit plus haut. Les deux courants de fluide extincteur assurent une extinction particulièrement efficace de l'arc.
Suivant la forme de réalisation représen tée fig. 4, l'interrupteur comprend la chambre à arc 1 entourée par la chambre à contre- pression 2, le contact fixe 3, la broche de couplage 4, la cloison mobile 5, le ressort 6, les ouvertures 8 de la cloison mobile et la ca pacité 9 qui surmonte cette cloison.
La chambre à arc 1 est fixée au moyen d'une bague de raccordement 30 sur la base 31 de l'appareil. Elle se prolonge vers le haut par une partie tubulaire 32, dans laquelle peut coulisser la tige de contact 4.
Sur le prolongement de ladite chambre est ménagé un épaulement. 33 qui sert d'appui à la cloison 5. Sur la. partie supérieure est fixée une bague 34 contre laquelle vient buter le ressort 6.
La paroi extérieure 17 de la chambre de contre-pression est, emmanchée avec interposi tion d'un joint d'étanchéité 36, dans une vi role 35, solidarisée de la bague de raccorde ment 30.
A la. partie supérieure de la chambre 9 est disposé un couvercle 37 muni d'un joint d'étanchéité 38. L'intérieur de la chambre à arc 1 communique à sa partie inférieure par des ouvertures 39 et par des ouvertures supé rieures 23 avec la chambre à eontre-pression 2. Une garniture 40 est disposée à. l'intérieur de la. chambre à arc 1. Elle est divisée dans le sens de la hauteur, par des cloisons 41, en une série de chambres 42, munies chacune d'une ouverture 43, à travers laquelle passe la tige de contact 4.
Cette tige de contact, qui est. creuse jus qu'en. 44, est munie de fentes longitudinales 45 telles que les fentes 19 de la fig. 2. Les surfaces supérieures 46 et 47 des ouvertures 39 et 23 ainsi que les faces inférieures des cloisons 47 et la partie inférieure des trous 8 sont inelinées de faeon à éviter la formation de bulles et de poches de gaz.
Ces surfaces inclinées dirigent vers la tige de contact 4 les gaz qui tendraient à s'accumuler clans le haut des chambres 42, leur permettant de s'échap per par les fentes 45 et la partie creuse de la broche clé couplage 4 et les ouvertures 23 de la chambre à are 7, vers le haut de la chambre à eontre-pression '?, et enfin par les ouver tures 8 de la cloison mobile<B>5</B> vers la. capa cité S) (lui constitue une chambre (le réserve.
La chambre à are 1 joue ainsi le rôle non seulement de chambre à are proprement. dite, nais de support pour les parties actives du disjoneteur en répartissant ainsi sur ses divers éléments les efforts mécaniques qui se déve loppent au cours du fonctionnement de l'ap pareil.
Le fonctionnement du dispositif est le sui vant: La tige de contact 4 étant. supposée se trouver dans la position 18a, pour laquelle elle est en contact avec le contact annulaire 3, ce (lui veut dire que le courant passe de la. pla- clue de base 31. à la tige 4 et de celle-ci au contact 3. Si l'on déplace vers le haut ladite tige de contact, un are se produit entre la. tige -1 et le contact annulaire 3. Cet are amène une brusque augmentation de pression de l'agent extincteur, par exemple du liquide extincteur, qui remplit l'appareil jusqu'au niveau 50. Cette augmentation de pression se transmet.
par les orifiees 39 et 23, ainsi que par les fentes 45 de la tige 4, à. la. chambre à contre- pression 2. Sous l'effet de cette augmentation brusque de pression, la cloison 5 se soulève contre l'action du ressort 6.
C;râee à la disposition des ouvertures 39 et 23, des chambres intermédiaires 42 et des trous 8, aucune poche de gaz qui gênerait L'extinction ne peut se former. Ledit soulève ment de la cloison 5 a pour résultat un afflux très rapide d'agent extincteur sur l'arc, et, par conséquent, l'extinction instantanée de ce dernier. Les contraintes mécaniques qui se produisent pendant le processus d'extinction de l'arc, l'effet de l'accroissement de pression instantanée, sont transmises par le moyen de la paroi mobile 5 et du ressort 6, sur la chambre à are elle-même qui encaisse ces con traintes.