CH707827B1

CH707827B1 - Disjoncteur à gaz.

Info

Publication number: CH707827B1
Application number: CH01120/14A
Authority: CH
Inventors: Horinouchi Katsuhiko; Sato Motohiro; Kubo Kazuki; Awano Yuhei
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2017-05-15
Also published as: CN104054151A; JP5721866B2; US20140367361A1; CN104054151B; US9230759B2; JPWO2013118348A1; WO2013118348A1

Abstract

Un disjoncteur à gaz comporte: une paire d’électrodes (11, 21) fournies de manière à être capables d’entrer en contact l’une avec l’autre et de se séparer l’une de l’autre; et un matériau isolant qui est placé de manière à générer un gaz de décomposition en réponse à une action directe ou indirecte provenant d’un arc apparaissant entre la paire d’électrodes lorsqu’un courant est coupé, dans lequel le gaz de décomposition généré par le matériau isolant lorsque le courant est coupé est configuré pour être utilisé pour l’extinction de l’arc, et dans lequel le matériau isolant est un matériau ablatif (6) qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène mais qui possède une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique.

Description

Description Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à un disjoncteur à gaz qui souffle un gaz d’extinction d’arc sur un arc apparaissant entre les électrodes lors de la coupure, par exemple, d’un courant important en raison d’un court-circuit accidentel ou d’un courant de conduction lors d’un fonctionnement normal.

Art antérieur [0002] Selon PTL 1, un disjoncteur à gaz classique fonctionne de sorte que, avec une haute pression générée dans une chambre de chauffage, lorsque le prochain point à courant nul doit être traversé, un gaz isolant dans la chambre de chauffage s’écoule à partir d’une fente de soufflage à travers une chambre à arc et une chambre sous pression vers une sortie d’air prévue sur le côté opposé à la chambre à arc dans la chambre sous pression, tandis que le gaz s’écoule à travers la chambre à arc vers une autre chambre de sortie d’air sur un côté de broche d’ouverture/fermeture. Dans cet exemple, le flux gazeux traverse naturellement un arc, éliminant de manière adéquate son gaz ionisé dans la distance latérale pour empêcher un arc d’apparaître après le passage par le point à courant nul, qui termine l’extinction d’arc.

[0003] Selon PTL 2, un élément fixé qui est chauffé par un gaz chauffé par un arc pour générer un gaz d’évaporation est placé a l’intérieur d’une chambre de chauffage pour améliorer l’augmentation de la pression à l’intérieur de la chambre de chauffage. Dans cet exemple, l’élément rapporté comprend un polymère ayant une composition chimique n’incluant pas de l’oxygène.

[0004] Selon PTL 3, dans un appareil électrique d’isolation au gaz SF6 comportant un isolant gazeux SF6 et un isolant en résine coexistant dans une atmosphère exposée à un arc, au moins la partie de surface d’une partie exposée à l’arc de l’isolant en résine comprend une résine fluorée incluant au moins un type de poudre inorganique à haute conductibilité thermique choisie parmi le nitrure de bore et l’oxyde de béryllium et des particules de pigment ayant un diamètre moyen de particules inférieur ou égal à 1 pm.

Liste de citations

Littérature des Brevets [0005] PTL 1 : JP-A-11-329 191 PTL 2 : JP-A-2003-297 200 PTL 3 : JP-B-1-45 690 Résumé de l’invention

Problème technique [0006] Le disjoncteur selon PTL 1 présente le problème suivant. Un gaz chauffé comportant des ions hydrogène générés par ses éléments structurels, comportant la fente de soufflage, se décomposant et s’évaporant en raison de la chaleur de l’arc et des ions fluor générés par le gaz isolant, incluant du fluor, décomposé par l’arc, s’écoule à l’extérieur de la chambre à arc vers l’autre chambre de sortie d’air. Lorsque la température du gaz chauffé diminue, les ions hydrogène se lient aux ions fluor pour former le fluorure d’hydrogène. Le fluorure d’hydrogène est hautement corrosif pour un isolant et est adsorbé sur un isolant supportant une structure à laquelle une haute tension est appliquée, ce qui provoque sa détérioration de l’isolation.

[0007] Lorsque le gaz isolant inclut de l’oxygène, le disjoncteur présente un autre problème qui est le suivant. Un gaz chauffé comportant des ions hydrogène générés par ses éléments structurels, comportant la fente de soufflage, se décomposant et s’évaporant en raison de la chaleur de l’arc et des ions oxygène générés par le gaz isolant, décomposé par l’arc, s’écoule à l’extérieur de la chambre à arc vers l’autre chambre de sortie d’air. Lorsque la température du gaz chauffé diminue, les ions hydrogène se lient aux ions oxygène pour former de l’eau. L’eau réduit le pouvoir isolant d’un gaz isolant et est également adsorbée sur un isolant supportant une structure à laquelle une haute tension est appliquée, ce qui provoque sa détérioration d’isolation.

[0008] De plus, le disjoncteur à gaz selon PTL 2 utilise le polymère ayant une composition chimique ne comportant pas de l’oxygène comme étant l’élément rapporté qui est chauffé par le gaz chauffé par un arc pour générer un gaz d’évaporation à l’intérieur de la chambre de chauffage, de sorte que la décomposition du polymère par l’arc ne soit pas efficace. Il est donc difficile d’augmenter de manière adéquate la pression à l’intérieur de la chambre sous pression. De plus, le disjoncteur à gaz selon PTL 3 utilise le PFA (copolymère de tétrafluoroéthylène-éther perfluoroalkylvinylique) qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène et possède une liaison carbone-oxygène seulement dans une chaîne latérale comme étant la résine fluorée utilisée pour la partie exposée à un arc, mais, étant donné que la décomposition du polymère ayant une liaison carbone-oxygène seulement dans une chaîne latérale par l’arc n’est pas efficace, il est difficile d’augmenter de manière adéquate la pression à l’intérieur de la chambre sous pression.

[0009] Compte tenu des problèmes ci-dessus, un objet de la présente invention consiste à fournir un disjoncteur à gaz qui peut supprimer la détérioration de l’isolation provoquée par un produit résultant d’un arc lorsque le contact est ouvert et a un pouvoir de coupure de circuit supérieur.

Solution au problème [0010] Un disjoncteur à gaz de l’invention comporte: une paire d’électrodes fournies de manière à être capables d’entrer en contact l’une avec l’autre et de se séparer l’une de l’autre; et un matériau isolant qui est placé de manière à générer un gaz de décomposition en réponse à une action directe ou indirecte à partir d’un arc apparaissant entre la paire d’électrodes lorsqu’un courant est coupé, où le gaz de décomposition généré par le matériau isolant lorsque le courant est coupé est configuré pour être utilisé pour l’extinction de l’arc, et où le matériau isolant est un matériau ablatif qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène mais possède une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique.

Effets avantageux de l’invention [0011] Selon le disjoncteur à gaz de l’invention, étant donné que le matériau ablatif qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène mais possède une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique est utilisé en tant que matériau isolant qui génère un gaz de décomposition en réponse à l’action provenant de l’arc, la chaleur de l’arc rompt la liaison carbone-oxygène dans la chaîne principale ou la portion cyclique pour être efficacement décomposée et gazéifiée, ce qui peut augmenter de manière adéquate la pression à l’intérieur de la chambre sous pression. De plus, la génération d’un composé, tel que le fluorure d’hydrogène et l’eau, qui peut provoquer une détérioration de l’isolation peut être supprimée. Par conséquent, un disjoncteur à gaz, ayant un pouvoir de coupure de circuit supérieur avec une suppression de la détérioration des éléments isolants installés, peut être obtenu.

[0012] D’autres objets, caractéristiques, aspects et effets de la présente invention que ceux décrits ci-dessus ressortent d’ailleurs de la description détaillée qui suit de la présente invention faite en relation avec les dessins annexés.

Brève description des dessins [0013]

La fig. 1 représente une vue en coupe transversale montrant schématiquement un disjoncteur à gaz conformément à un premier mode de réalisation de l’invention.

La fig. 2 représente une vue en coupe transversale montrant conceptuellement une partie principale d’un extincteur d’arc du disjoncteur à gaz conformément au premier mode de réalisation de l’invention.

La fig. 3 représente une vue en coupe transversale montrant conceptuellement une partie principale d’un extincteur d’arc d’un disjoncteur à gaz conformément à un deuxième mode de réalisation de l’invention.

La fig. 4 représente une vue en coupe transversale d’une partie principale montrant conceptuellement une variante de l’extincteur d’arc du disjoncteur à gaz conformément au deuxième mode de réalisation de l’invention.

La fig. 5 représente une vue en coupe transversale d’une partie principale montrant conceptuellement une autre variante de l’extincteur d’arc du disjoncteur à gaz conformément au deuxième mode de réalisation de l’invention.

La fig. 6 représente une vue en coupe transversale d’une partie principale montrant conceptuellement encore une autre variante de l’extincteur d’arc du disjoncteur à gaz conformément au deuxième mode de réalisation de l’invention.

La fig. 7 représente un graphique montrant la dépendance à la température de la densité de particules générées par la décomposition du gaz d’hexafluorure de soufre utilisé en tant que gaz d’extinction d’arc.

Description des modes de réalisation Premier mode de réalisation [0014] La fig. 1 représente une vue en coupe transversale montrant schématiquement un disjoncteur à gaz conformément à un premier mode de réalisation de l’invention. La fig. 2 représente une vue en coupe transversale montrant conceptuellement une partie principale d’un extincteur d’arc du disjoncteur à gaz montré dans la fig. 1. On note que la fig. 2 montre une situation dans laquelle un arc apparaît entre la partie de pointe d’une électrode mobile et la partie de pointe d’une électrode fixe qui sont séparées l’une de l’autre au cours d’une opération de coupure de circuit.

[0015] Dans les fig. 1 et 2, le disjoncteur à gaz comporte: un premier conducteur 1a s’étendant à partir d’une première traversée 1 ; un deuxième conducteur 2a s’étendant à partir d’une deuxième traversée 2; une électrode mobile 11 connectée au premier conducteur 1a; une électrode fixe 21 connectée au deuxième conducteur 2a; et un extincteur d’arc 3 destiné à l’extinction d’un arc apparaissant entre l’électrode mobile 11 et l’électrode fixe 21 lorsque le courant est coupé. Le premier conducteur 1 a, le deuxième conducteur 2a, l’électrode mobile 11, l’électrode fixe 21, l’extincteur d’arc 3 et autres analogues sont entourés de manière étanche à l’air par un boîtier de type réservoir 4 à l’intérieur duquel un gaz d’extinction d’arc est enfermé. Un mécanisme d’entraînement 5, destiné à amener l’électrode mobile 11 à entrer en contact avec l’électrode fixe 21 et à se séparer de celle-ci, est installé à l’extérieur du boîtier 4.

[0016] Le mécanisme d’entraînement 5 destiné à entraîner l’électrode mobile 11 comporte, par exemple, un actionneur 51 entraîné par un mécanisme à ressort, un mécanisme hydraulique ou autre analogue, une liaison 52 et une tige isolante 53. L’électrode mobile 11 est couplée à la liaison 52 par l’intermédiaire d’une tige de commande 54 et de la tige 53 et est amenée par l’actionneur 51 à se déplacer pour ouvrir/fermer le contact dans la direction gauche-droite indiquée par une flèche A dans la fig. 2. Dans la partie dans laquelle la tige 53 est retirée du boîtier 4, une partie coulissante 41 ayant, par exemple, un joint torique ou autre analogue est fournie de sorte que la tige 53 puisse coulisser tout en maintenant l’étanchéité à l’air.

[0017] L’extincteur d’arc 3 est supporté et isolé du boîtier 4 par un support isolant 42. On note que, pour le gaz d’extinction d’arc enfermé à l’intérieur du boîtier 4, l’un de l’hexafluorure de soufre (SF6), du dioxyde de carbone (C02), de l’iodure de trifluorométhane (CF3I), de l’azote (N2), de l’oxygène (02), du tétrafluorure de méthane (CF4), de l’argon (Ar) et de l’hélium (He) ou un gaz mixte d’au moins deux de ceux-ci est utilisé, par exemple.

[0018] Ensuite, la configuration de l’extincteur d’arc 3 est décrite en référence à la fig. 2. Une chambre à arc 31 de l’extincteur d’arc 3 est formée de manière à entourer les parties séparées de la paire d’électrodes 11, 21. Cela signifie que la chambre à arc 31 est formée de manière à entourer un arc apparaissant entre l’électrode mobile 11 et l’électrode fixe 21 lorsque le courant est coupé. De plus, l’extincteur d’arc 3 comporte: une chambre sous pression 32 prévue en communication avec une ouverture 21a positionnée sur le côté d’électrode fixe 21 de la chambre à arc 31 et maintenant la position par rapport à l’électrode fixe 21, même lorsque le contact est en cours d’ouverture/de fermeture; une unité d’insufflation thermique 33 ayant une chambre d’insufflation thermique (chambre sous pression thermique) 331 placée de manière à entourer la chambre à arc 31 dans la direction circonférentielle d’un axe de commande 11c de l’électrode mobile 11; et une unité d’insufflation mécanique 34 prévue autour de l’électrode mobile 11.

[0019] La chambre sous pression 32 est formée avec une cloison 321 qui est plus grande que l’ouverture 21a avec sa surface interne située en face de l’ouverture 21a. La cloison 321 comporte une pluralité de sorties 321a qui assurent la communication entre la chambre sous pression 32 et l’espace interne du boîtier 4 à l’extérieur de l’extincteur d’arc 3. L’unité d’insufflation thermique 33 comporte: une paroi de circonférence externe 332 de la chambre d’insufflation thermique 331; un guide 334 ayant une ouverture soufflante 333 qui assure la communication dans la direction radiale de la chambre à arc 31 entre la chambre à arc 31 et la chambre d’insufflation thermique 331; et une buse 335 qui retient le guide 334.

[0020] L’unité d’insufflation mécanique 34 comporte: un cylindre d’insufflation mécanique 341 qui maintient la position par rapport à l’électrode fixe 21 sur le côté d’électrode mobile 11 à l’opposé de l’électrode fixe 21 ; un piston d’insufflation 342 qui est inséré dans le cylindre d’insufflation mécanique 341 et entraîné dans la même direction que la direction d’entraînement de l’électrode mobile 11 pour coulisser sur le cylindre d’insufflation mécanique 341 ; une chambre d’insufflation mécanique (chambre sous pression mécanique) 343 comprenant un espace entouré par le cylindre d’insufflation mécanique 341 et le piston d’insufflation 342; une pluralité de tubes 344 qui assurent la communication entre le cylindre d’insufflation mécanique 341 et la chambre d’insufflation thermique 331; et un clapet de non-retour 345 prévu sur le côté de cylindre d’insufflation mécanique 341 des tubes 344. Le clapet de non-retour 345 est fourni pour inhiber l’écoulement de gaz de la chambre d’insufflation thermique 331 à la chambre d’insufflation mécanique 343 et pour permettre l’écoulement de gaz dans la direction inverse.

[0021] Comme le montre la fig. 2, la ligne centrale de l’électrode fixe 21 correspond à l’axe de commande 11c de l’électrode mobile 11. L’électrode fixe 21 comprend une tulipe de contact comportant une pluralité de doigts de contact élastiques 21 f. Les doigts de contact 21 f sont agencés radialement le long de la surface latérale d’un cône tronqué faisant saillie vers le côté d’électrode mobile 11 avec l’axe de commande 11c comme étant son axe central, et divisés en plusieurs pièces dans la direction circonférentielle par une fente (non représentée).

[0022] Un potentiel est donné à l’électrode mobile 11 par la connexion électrique de l’unité d’insufflation mécanique 34 au premier conducteur la montré dans la fig. 1 et, en outre, par un conducteur 12 qui peut coulisser sur l’électrode mobile 11. L’électrode mobile 11 et l’électrode fixe en forme de tulipe 21 forment une paire de contacts. L’électrode fixe 21 est connectée électriquement au deuxième conducteur 2a montré dans la fig. 1 et a le même potentiel que celui du deuxième conducteur 2a. L’unité d’insufflation mécanique 34, l’unité d’insufflation thermique 33 et l’électrode fixe 21 sont fixées à une structure supportant l’extincteur d’arc 3 par un moyen prédéterminé (non représenté). L’électrode mobile 11 est entraînée par le mécanisme d’entraînement 5 pour ouvrir/fermer le contact.

[0023] Le piston d’insufflation 342 est fixé à la tige de commande 54 connectée à l’électrode mobile 11. Dans le premier mode de réalisation, lorsque la tige de commande 54 est entraînée à la direction d’ouverture de contact de l’électrode mobile 11 (vers la gauche dans la fig. 2), l’ouverture du contact entre l’électrode mobile 11 et l’électrode fixe 21 et le déplacement du piston d’insufflation 342 dans la direction de sa sortie du cylindre d’insufflation mécanique 341 sont réalisés en même temps. Lorsque le piston d’insufflation 342 est déplacé dans la direction de sa sortie du cylindre d’insufflation mécanique 341, le volume à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 est réduit et le gaz d’extinction d’arc dans la chambre d’insufflation mécanique 343 est comprimé, ce qui augmente la pression. On note que, lorsque le contact est fermé entre l’électrode mobile 11 et l’électrode fixe 21, la chambre d’insufflation mécanique 343 est en communication avec l’espace à l’intérieur du boîtier 4 et remplie du gaz d’extinction d’arc.

[0024] La chambre sous pression 32 est entourée par un couvercle de protection 322 et la cloison 321, le couvercle de protection 322 étant conformé comme la surface latérale d’un cône et fourni afin d’empêcher le gaz chauffé de s’écouler dans la chambre sous pression 32 à travers les fentes entre les doigts de contact adjacents 21 f, la chambre sous pression 32 étant en communication avec la chambre à arc 31 par l’ouverture 21a entourée par la partie de pointe de l’électrode fixe 21. Également, la chambre sous pression 32 est un espace en forme de cône prévu entre la cloison 321 et la chambre d’insufflation thermique 331 en utilisant l’espace en forme de cône formé par un évidement sur le côté de circonférence interne de la chambre d’insufflation thermique annulaire 331. Pour cette raison, la surface interne de la cloison 321 opposée à l’ouverture 21a est plus grande que l’ouverture 21a. Cette configuration réduit avantageusement la taille de l’extincteur d’arc 3 dans la direction longitudinale. Une sortie 321 a est prévue dans la cloison 321 pour évacuer le gaz chauffé accumulé dans la chambre sous pression 32 vers le boîtier 4.

[0025] La chambre à arc 31 est un espace d’apparition d’arc défini par la partie de pointe 211 des doigts de contact 21 f comprenant l’électrode fixe 21 et la partie de pointe lit de l’électrode mobile 11, entouré radialement par la chambre d’insufflation thermique annulaire 331. La surface de paroi du côté de circonférence interne de la chambre d’insufflation thermique 331 comporte la buse 335 et le guide 334, la chambre d’insufflation thermique 331 ayant une section transversale en forme de coin. Le guide 334, positionné au sommet de la forme de coin, comporte la pluralité d’ouvertures soufflantes 333 fournies radialement, assurant la communication entre la chambre à arc 31 et la chambre d’insufflation thermique 331. Également, la circonférence externe de la chambre d’insufflation thermique 331 comporte la paroi de circonférence externe cylindrique 332, le diamètre externe de la paroi de circonférence externe 332 définissant la plus grande dimension de diamètre de l’extincteur d’arc 3.

[0026] Dans le premier mode de réalisation, le disjoncteur à gaz configuré comme ci-dessus comporte un matériau ablatif qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène mais possède une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique en tant que matériau isolant qui est placé de manière à générer un gaz de décomposition en réponse à une action directe ou indirecte provenant d’un arc apparaissant entre la paire d’électrodes 11,21 lorsque le courant est coupé. Lorsque le courant est coupé, le gaz de décomposition généré par le matériau ablatif est utilisé pour l’extinction d’arc. Plus précisément, afin d’augmenter la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331, le matériau ablatif est utilisé en tant que matériau isolant pour la construction du guide 334 dans la chambre d’insufflation thermique 331.

[0027] La chambre d’insufflation thermique 331 est placée de manière à être en communication avec la chambre à arc 31 qui entoure les parties séparées de la paire d’électrodes 11,21. Lorsque la chambre d’insufflation thermique 331 reçoit le gaz chauffé en raison d’un arc apparaissant lorsque le courant est coupé et le gaz de décomposition généré par le matériau isolant, la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331 augmente temporairement. Dans cet exemple, le guide 334 ayant l’ouverture soufflante 333 qui assure la communication entre la chambre d’insufflation thermique 331 et la chambre à arc 31 est construit du matériau ablatif. Toutefois, l’ensemble du guide 334 ne doit pas nécessairement être construit du matériau ablatif. Une seule partie du guide 334 (par exemple, la partie de surface) peut également être recouverte du matériau ablatif. Également, le matériau ablatif peut être installé à n’importe quel endroit situé de la partie assurant la communication entre la chambre à arc 31 et la chambre d’insufflation thermique 331 à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331.

[0028] Comme exemple spécifique du matériau ablatif, au moins un type de composé choisi dans le groupe constitué d’un polymère à base de perfluoroéther, d’un élastomère fluoré et d’un polymère cyclisé de 4-vinyloxy-1 -butène (BVE) peut être utilisé.

[0029] Comme exemple spécifique du polymère à base de perfluoroéther, des composés donnés par les formules générales (1), (1a), (1b) et les formules générales (2), (2a), (2b) ci-dessous peuvent être mentionnés, par exemple. Comme exemple spécifique du polymère cyclisé de 4-vinyloxy-1 -butène (BVE), des composés donnés par les formules générales (3)-(5) ci-dessous peuvent être mentionnés, par exemple. Toutefois, le matériau ablatif utilisé dans l’invention n’est pas limité à ce qui précède.

[0030] Un effet de l’utilisation du matériau ablatif décrit ci-dessus en tant que matériau isolant pour la construction du guide 334 est décrit ci-dessous. Le matériau ablatif possède une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique. Ainsi, la chaleur d’un arc rompt la liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique, amenant une partie principale de la composition à être décomposée et gazéifiée. Le volume du gaz gazéifié augmente significativement par rapport au cas où aucune liaison carbone-oxygène n’existe et au cas où une liaison carbone-oxygène n’existe que dans une chaîne latérale. Particulièrement, lorsqu’un matériau ablatif possédant une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale est utilisé, la liaison est plus facile à rompre, ce qui permet d’augmenter rapidement la quantité de gaz généré par la décomposition, facilitant en outre l’extinction d’arc.

[0031] Également, puisque le matériau ablatif ne comporte pas d’atomes d’hydrogène, il ne génère pas de fluorure d’hydrogène hautement oxydant par la réaction avec de l’hexafluorure de soufre en tant que gaz d’extinction d’arc. On note qu’une partie du matériau ablatif n’est pas décomposée mais gazéifiée par évaporation ou sublimation. Ainsi, la décomposition par la chaleur de l’arc est complètement réalisée, ce qui permet d’augmenter significativement la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331. De plus, lorsque le matériau ablatif est une résine à base de fluor, il est décomposé par la chaleur de l’arc pour générer de nombreux ions fluor. Les ions fluor ont une forte électronégativité et, lorsque l’arc est refroidi et éteint, ils se lient rapidement avec d’autres ions, fournissant ainsi un effet d’amélioration de la capacité d’extinction d’arc.

[0032] On note que, conventionnellement, dans le but d’augmenter la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331, par exemple, un composé organique comportant des atomes d’hydrogène, tel que le polyacétal (POM), une résine acrylique (PMMA) et le polyéthylène (PE), a été utilisé en tant que matériau qui est facilement décomposé ou évaporé par la chaleur d’un arc. Lorsque le guide 334 est construit à partir du composé organique, de l’hydrogène est généré par la décomposition par la chaleur de l’arc. Par exemple, lorsqu’un gaz incluant du fluor, tel que le gaz SF6, est utilisé en tant que gaz d’extinction d’arc, l’hydrogène généré se combine avec le fluor généré par la décomposition du gaz d’extinction d’arc pour générer du fluorure d’hydrogène. Ce fluorure d’hydrogène est extrêmement corrosif et détériore un isolant destiné à supporter l’extincteur d’arc 3 ou autre analogue afin de réduire la rigidité diélectrique.

[0033] D’un autre côté, lorsqu’une résine fluorée qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène, telle que le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et le copolymère d’éther perfluoroalkylvinylique (PFA), est utilisée en tant que matériau isolant pour la construction du guide 334, le fluorure d’hydrogène n’est pas généré, ce qui permet de supprimer la détérioration de l’isolant. Cependant, étant donné que ces matériaux ne comportent aucune liaison carbone-oxygène dans la composition ou comportent une liaison carbone-oxygène seulement dans une chaîne latérale, leur décomposition par la chaleur d’un arc n’est pas complètement réalisée, et la quantité d’augmentation de la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331 est inférieure à celle dans le cas de l’utilisation de POM ou autre analogue. Compte tenu de ce qui précède, le matériau ablatif décrit ci-dessus est approprié pour un matériau isolant qui génère un gaz de décomposition utilisé pour l’extinction d’arc.

[0034] Ensuite, une opération d’extinction d’un arc apparaissant lorsque le courant est coupé dans le disjoncteur à gaz configuré comme ci-dessus est décrite. D’abord, une opération de coupure de courant est décrite. Lorsqu’une instruction d’ouverture de contact est donnée au disjoncteur à gaz avec le contact fermé, l’actionneur 51 est activé pour entraîner l’électrode mobile 11 (vers la gauche dans la fig. 2), puis le contact s’ouvre entre l’électrode fixe 21 et l’électrode mobile 11, entraînant l’apparition d’un arc dans la chambre à arc 31. Dans le cas d’un courant relativement important, tel qu’un courant de court-circuit, un gaz chauffé produit par l’arc s’écoule dans la chambre d’insufflation thermique 331 à travers l’ouverture soufflante 333. Cela augmente la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331. On note que le volume de la chambre d’insufflation thermique 331 ne change pas. De plus, étant donné que le matériau ablatif décrit ci-dessus est utilisé pour le guide 334, un gaz généré par la décomposition et l’évaporation du matériau ablatif en raison de la chaleur de l’arc augmente en outre la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331.

[0035] Également, conjointement avec l’électrode mobile 11, le piston d’insufflation 342 coulisse sur le cylindre d’insufflation mécanique 341, comprimant le gaz d’extinction d’arc à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 pour augmenter la pression. Etant donné que le courant alternatif répète une valeur maximale et une valeur nulle pour chaque demi-cycle, dans la période pendant laquelle le courant diminue à partir de la valeur maximale jusqu’à la valeur nulle, particulièrement à proximité de la valeur nulle, le courant de l’arc devient faible, et la quantité de chaleur générée devient également faible. En conséquence, au cours de cette durée, la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331 devient supérieure à celle à l’intérieur de la chambre à arc 31, ce qui amène le gaz d’extinction d’arc à souffler sur l’arc à partir de la chambre d’insufflation thermique 331 à travers l’ouverture soufflante 333. De plus, lorsque la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 devient supérieure à celle à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331, le clapet de non-retour 345 s’ouvre et le gaz d’extinction d’arc dans la chambre d’insufflation mécanique 343 s’écoule dans la chambre d’insufflation thermique 331 à travers les tubes 344, ce qui augmente l’écoulement du gaz d’extinction d’arc soufflé sur l’arc à partir de la chambre d’insufflation thermique 331 à travers l’ouverture soufflante 333.

[0036] Dans la fig. 2, le gaz d’extinction d’arc soufflé sur l’arc à partir de la chambre d’insufflation thermique 331 à travers l’ouverture soufflante 333 est divisé en deux directions, une direction vers l’électrode fixe 21 (vers la droite) et l’autre direction vers l’électrode mobile 11 (vers la gauche), ce qui fournit un effet de division de l’arc. De plus, le gaz chauffé par la chaleur de l’arc est évacué de manière efficace vers l’extérieur à travers deux passages prévus à droite et à gauche, c’est-à-dire, à partir de l’ouverture sur le côté gauche de la buse 335 et à travers le passage depuis l’ouverture 21a à travers la chambre sous pression 32 à la sortie 321a.

[0037] De cette manière, le gaz d’extinction d’arc est soufflé sur l’arc pour évacuer de manière efficace la chaleur entre les électrodes vers l’extérieur, permettant ainsi l’extinction de l’arc, et en même temps, l’électrode mobile 11 et l’électrode fixe 21 sont en outre séparées l’une de l’autre d’une distance suffisante pour résister à la tension de rallumage se produisant entre les électrodes afin d’obtenir le recouvrement d’isolation entre les électrodes, achevant ainsi la coupure de circuit. Particulièrement, lorsque le disjoncteur à gaz est appliqué à un système à haute tension, étant donné que la tension de rallumage se produisant juste avant l’achèvement de la coupure de circuit est élevée, la distance entre les électrodes nécessaire pour le recouvrement d’isolation devient plus longue, mais l’évacuation efficace de la chaleur entre les électrodes vers l’extérieur comme décrit ci-dessus peut raccourcir la distance nécessaire, réduisant ainsi la taille de l’extincteur d’arc 3 dans la direction longitudinale.

[0038] Comme décrit ci-dessus, dans le premier mode de réalisation, dans le disjoncteur à gaz configuré de sorte que le gaz de décomposition soit généré à partir du matériau isolant par un arc apparaissant lorsque le courant est coupé et le gaz de décomposition est utilisé pour l’extinction de l’arc, le matériau ablatif qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène mais possède une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique est utilisé comme étant le matériau isolant décrit ci-dessus pour le guide 334 de la chambre d’insufflation thermique 331. Cela peut augmenter de manière adéquate la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331, fournissant un pouvoir de coupure de courant supérieur du disjoncteur à gaz. De plus, la génération de composé d’hydrogène, tel que le fluorure d’hydrogène et l’eau, qui peut provoquer une détérioration de l’isolation peut être supprimée, ce qui supprime la détérioration d’éléments isolants installés et améliore l’endurance et la fiabilité, prolongeant ainsi la durée de vie du produit.

[0039] De plus, la tige de commande 54 est entraînée de manière à ouvrir le contact entre la paire d’électrodes 11,21, et en même temps, comprimer le gaz d’extinction d’arc à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 par déplacement du piston d’insufflation 342, de sorte que la structure du mécanisme d’entraînement 5 puisse être simplifiée, réduisant ainsi la taille de l’appareil. De plus, l’électrode mobile 11 et le piston d’insufflation 342 sont conçus pour être entraînés, ce qui facilite la réduction de poids, fournissant un effet de réduction de la force d’actionnement de l’actionneur 51.

Deuxième mode de réalisation [0040] La fig. 3 représente une vue en coupe transversale montrant une partie principale d’un extincteur d’arc d’un disjoncteur à gaz conformément à un deuxième mode de réalisation de l’invention, qui montre une situation dans laquelle un arc (non représenté) apparaît entre la partie de pointe d’une électrode mobile et la partie de pointe d’une électrode fixe qui sont séparées l’une de l’autre au cours de l’opération de coupure de circuit. La configuration générale du disjoncteur à gaz du deuxième mode de réalisation est presque similaire à celle du premier mode de réalisation montrée dans la fig. 1, de sorte que la fig. 1 soit également référencée de manière appropriée dans la description ci-dessous. On note que tout au long des dessins, les mêmes éléments ou parties ou des éléments ou parties correspondantes sont désigné(e)s par les mêmes numéros de référence.

[0041] Dans le deuxième mode de réalisation, la configuration d’une électrode fixe 21 et d’une électrode mobile 11, et la configuration d’une unité d’insufflation thermique 33, d’une unité d’insufflation mécanique 34 et d’autres analogues sont conçues pour être différentes de celles du premier mode de réalisation. Cependant, un matériau ablatif similaire à celui utilisé dans le premier mode de réalisation est utilisé en tant que matériau isolant pour générer un gaz de décomposition en réponse à une action directe ou indirecte à partir d’un arc apparaissant entre la paire d’électrodes 11, 21 lorsque le courant est coupé, fournissant un effet similaire à celui du premier mode de réalisation.

[0042] Comme le montre la fig. 3, un extincteur d’arc 3 dans le deuxième mode de réalisation comporte: une chambre à arc 31 dans laquelle un arc apparaissant entre l’électrode mobile 11 et l’électrode fixe 21 est formé; une tige de commande 54 fournie en communication avec le côté d’électrode mobile 11 de la chambre à arc 31 et maintenant la position par rapport à l’électrode mobile 11, même lorsque le contact est en cours d’ouverture/de fermeture; un cylindre d’insufflation mécanique 341 placé de manière coaxiale avec la tige de commande 54 de manière à entourer la tige de commande 54 et fixé à la tige de commande 54; un piston d’insufflation 342 qui est inséré dans le cylindre d’insufflation mécanique 341 et coulisse sur le cylindre d’insufflation mécanique 341 lorsque le contact est en cours d’ouverture/de fermeture; et une chambre d’insufflation mécanique 343 comprenant un espace entre le cylindre d’insufflation mécanique 341 et le piston d’insufflation 342.

[0043] De plus, l’extincteur d’arc 3 comporte: une chambre d’insufflation thermique 331, prévue plus près de la chambre à arc 31 que de la chambre d’insufflation mécanique 343, ayant une forme cylindrique coaxiale avec la tige de commande 54; une cloison 35 située entre la chambre d’insufflation mécanique 343 et la chambre d’insufflation thermique 331; un clapet de non-retour 345 prévu dans la cloison 35; une buse 335A formant un passage pour guider un gaz d’extinction d’arc depuis la chambre d’insufflation thermique 331 à la chambre à arc 31; et un guide 334 placé de manière à entourer l’électrode mobile 11 pour guider un gaz d’extinction d’arc à la chambre à arc 31 conjointement avec la buse 335A.

[0044] De plus, au niveau d’une extrémité de la tige de commande 54 opposée à l’électrode mobile 11, une ouverture 54a est prévue dans le côté de la tige de commande 54, et un adsorbant d’hydrogène (non représenté) est placé de manière à entourer l’ouverture 54a. Lorsqu’une faible quantité d’hydrogène existe ou est générée dans le système, l’adsorbant d’hydrogène adsorbe l’hydrogène afin d’éviter la génération d’un matériau ayant une influence négative, tel que le fluorure d’hydrogène, l’eau et autres analogues. En tant qu’adsorbant d’hydrogène, un alliage d’occlusion d’hydrogène bien connu, un nanotube de carbone, le charbon actif et autres analogues peuvent être utilisés, par exemple. De plus, un cylindre de refroidissement 22 est placé autour de l’électrode fixe 21 et de manière coaxiale à celle-ci.

[0045] L’électrode mobile 11 est, par exemple, une tulipe de contact comportant une pluralité de doigts de contact élastiques 11 f. Les doigts de contact 11 f sont agencés de manière annulaire avec un axe de commande 11c en tant qu’axe central, et divisés par une fente (non représentée). Un potentiel est donné à l’électrode mobile 11 par le cylindre d’insufflation mécanique 341 connecté de manière électrique et coulissante à un premier conducteur 1a (fig. 1). L’électrode mobile 11 et l’électrode fixe 21 forment une paire de contacts. L’électrode fixe 21 est connectée électriquement à un deuxième conducteur 2a (fig. 1) et a le même potentiel que celui du deuxième conducteur 2a.

[0046] L’unité d’insufflation mécanique 34, l’unité d’insufflation thermique 33 et l’électrode mobile 11 sont fixées à la tige décommandé cylindrique 54 et sont entraînées par un mécanisme d’entraînement 5 (fig. 1) à travers la tige de commande 54 pour ouvrir/fermer le contact. Un piston d’insufflation 342 est inséré dans le cylindre d’insufflation mécanique cylindrique 341 avec la tige de commande 54 en tant qu’axe central. Une chambre d’insufflation mécanique 343 est un espace entouré par le cylindre d’insufflation mécanique 341 et le piston d’insufflation 342. Le piston d’insufflation 342 est fixé à une structure supportant l’extincteur d’arc 3. Lorsque l’électrode mobile 11 est entraînée vers la direction d’ouverture de contact, le gaz d’extinction d’arc à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 est comprimé pour augmenter la pression.

[0047] La chambre d’insufflation thermique 331 est placée de manière adjacente à la chambre d’insufflation mécanique 343 avec la cloison 35 entre celles-ci sur le côté d’électrode fixe 21. La chambre d’insufflation thermique 331 est un espace entouré par une paroi de circonférence externe cylindrique 332 avec la tige de commande 54 en tant qu’axe central. La cloison 35 située entre la chambre d’insufflation mécanique 343 et la chambre d’insufflation thermique 331 comporte une pluralité d’ouvertures de communication, chaque ouverture de communication comportant le clapet de non-retour 345 pour empêcher le gaz d’extinction d’arc de s’écouler à partir de la chambre d’insufflation thermique 331 dans la chambre d’insufflation mécanique 343.

[0048] La buse 335A destinée à souffler un gaz sous pression incluant un gaz d’extinction d’arc dans la chambre à arc 31 est prévue dans la direction allant de la chambre d’insufflation thermique 331 à l’électrode fixe 21. Le gaz d’extinction d’arc est guidé à partir de la chambre d’insufflation thermique 331 vers la chambre à arc 31 à travers un espace entre la buse 335A et le guide 334 qui est placé de manière à entourer l’électrode mobile 11.

[0049] De plus, dans la fig. 3, un matériau ablatif similaire à celui utilisé dans le premier mode de réalisation, c’est-à-dire, un matériau isolant qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène mais possède une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique est utilisé pour la buse 335A et le guide 334 prévu à une position proche de la chambre à arc 31 dans la partie assurant la communication entre la chambre à arc 31 et la chambre d’insufflation thermique 331. On note que la buse 335A et/ou le guide 334 peut/peuvent être construit(e)/construits en matériau ablatif. De manière alternative, au moins une partie de la buse 335A ou du guide 334 (par exemple, seulement la partie de surface) peut être construite en matériau ablatif.

[0050] Dans le disjoncteur à gaz configuré comme ci-dessus, lorsqu’une instruction d’ouverture de contact est donnée par une unité de commande (non représentée) et l’actionneur 51 (fig. 1) est entraîné, l’électrode mobile 11, le cylindre d’insufflation mécanique 341, la paroi de circonférence externe 332, la buse 335A et le guide 334 sont déplacés d’un seul tenant vers la gauche dans la fig. 3 par une liaison 52, une tige 53 et la tige de commande 54. Cela ouvre le contact entre l’électrode fixe 21 et l’électrode mobile 11, amenant un arc à apparaître dans la chambre à arc 31, tout en réduisant le volume de la chambre d’insufflation mécanique 343 pour augmenter la pression de gaz d’extinction d’arc à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343. Le gaz résultant de la chaleur de l’arc s’écoule dans la chambre d’insufflation thermique 331 à travers l’ouverture soufflante 333 pour augmenter la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331. On note que le volume de la chambre d’insufflation thermique 331 ne change pas.

[0051] De plus, étant donné que le matériau ablatif décrit ci-dessus est utilisé pour la buse 335A et le guide 334, le gaz généré par la décomposition et l’évaporation du matériau ablatif en raison de la chaleur de l’arc augmente en outre la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331. On note que, au cours de l’opération d’ouverture de contact, même lorsque la pression du gaz d’extinction d’arc à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 devient temporairement plus faible que la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331, le clapet de non-retour 345 empêche le gaz chauffé de s’écouler à partir de la chambre d’insufflation thermique 331 dans la chambre d’insufflation mécanique 343, de sorte que la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 augmente à mesure que la tige de commande 54 se déplace.

[0052] Au cours de la période pendant laquelle la réduction du courant d’arc s’approchant du point à courant alternatif nul diminue la quantité de chaleur générée, lorsque la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331 devient supérieure à celle dans la chambre à arc 31, le gaz d’extinction d’arc est soufflé sur l’arc à partir de la chambre d’insufflation thermique 331 à travers l’ouverture soufflante 333. De plus, lorsque la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 devient supérieure à celle dans la chambre d’insufflation thermique 331, le clapet de non-retour 345 s’ouvre et le gaz d’extinction d’arc à l’intérieur de la chambre d’insufflation mécanique 343 s’écoule dans la chambre d’insufflation thermique 331, de sorte que l’écoulement du gaz d’extinction d’arc soufflé sur l’arc à partir de la chambre d’insufflation thermique 331 à travers l’ouverture soufflante 333 soit augmenté, amenant l’arc à être facilement éteint par le processus presque similaire à celui du premier mode de réalisation.

[0053] Comme décrit ci-dessus, également dans le disjoncteur à gaz configuré tel que montré dans la fig. 3, un effet similaire à celui du premier mode de réalisation peut être obtenu, c’est-à-dire, la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331 peut être augmentée jusqu’à un niveau suffisamment élevé, ce qui peut fournir un pouvoir de coupure de circuit amélioré. De plus, la génération du fluorure d’hydrogène et de l’eau qui peut provoquer une détérioration de l’isolation peut être supprimée, ce qui supprime la détérioration d’éléments isolants installés et améliore l’endurance et la fiabilité, prolongeant ainsi la durée de vie du produit.

[0054] On note que le cas comportant l’unité d’insufflation thermique 33 a été décrit en référence à la fig. 3, mais l’invention n’y est pas limitée, et, par exemple, des variantes peuvent être configurées comme montré dans les fig. 4 à 6, qui sont décrites ci-dessous une par une.

[0055] Dans une variante montrée dans la fig. 4, l’unité d’insufflation thermique 33 montrée dans la fig. 3 n’est pas incluse, et la chambre d’insufflation mécanique 343 est en communication avec la chambre à arc 31 à travers une ouverture soufflante 333A formée de la buse 335A et d’un guide 334A. Dans cette configuration, un effet similaire à celui de l’exemple de la fig. 3 peut être obtenu, par exemple, par la construction du guide 334A en matériau ablatif. On note que dans une telle configuration, l’emplacement de l’installation du matériau ablatif n’est pas limité au guide 334A, mais le matériau ablatif peut être installé à un endroit où il est soumis à une action directe ou indirecte provenant d’un arc. Par exemple, la surface de la buse 335A peut être couverte du matériau ablatif.

[0056] D’un autre côté, dans une variante supplémentaire montrée dans la fig. 5 et encore une variante supplémentaire montrée dans la fig. 6, l’unité d’insufflation thermique 33 similaire à celle de l’exemple de la fig. 3 est incluse, mais le matériau ablatif 6 n’est pas installé dans la partie assurant la communication entre la chambre à arc 31 et la chambre d’insufflation thermique 331 ni à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331, mais est installé à un endroit dans lequelle matériau ablatif 6 est exposé à un arc ou à un gaz chauffé dû à l’arc.

[0057] L’exemple montré dans la fig. 5 est décrit. Dans cet exemple, comme le montre la fig. 5A, un matériau ablatif 6 est installé sur le guide 334 à l’opposé de l’ouverture soufflante 333 et faisant face à l’électrode mobile 11 et à la chambre à arc 31. Dans cette configuration, un effet similaire à l’exemple de la fig. 3 peut être obtenu, et en outre, même lorsque le matériau ablatif 6 est un matériau élastique de type caoutchouc, tel qu’un élastomère fluoré qui est un matériau à base de résine donné par les formules générales (1)-(5), un effet similaire peut être obtenu. De plus, un effet d’augmentation de la pression d’insufflation peut être obtenu sans affecter la forme de l’ouverture soufflante 333 qui affecte le pouvoir de coupure de circuit, tel que le débit et l’angle du soufflage.

[0058] La fig. 5B montre le guide 334 avant la fixation du matériau ablatif 6 dans le disjoncteur à gaz montré dans la fig. 5A. À une position dans le guide 334 faisant face à l’électrode mobile 11 et à la chambre à arc 31, une zone de fixation de matériau ablatif 334B (diamètre interne: d) sur laquelle le matériau ablatif annulaire 6 doit être fixé est fournie. Les fig. 5C et 5D montrent le matériau ablatif 6 à fixer au guide 334. Ceux-ci seront ajustés dans la zone de fixation de matériau ablatif 334B. La fig. 5C montre le matériau ablatif annulaire 6 avec un diamètre externe de valeur D^ La fig. 5D montre le matériau ablatif annulaire 6 avec un diamètre externe de valeur D2, comportant une pluralité de protubérances de fixation 6A prévues sur le bord externe.

[0059] Comme montré, lorsque le bord externe du matériau ablatif 6 présente une forme circulaire ou presque circulaire et est construit en un matériau élastique de type caoutchouc, le diamètre externe (D^ D2) est dimensionné de sorte que D-ι (ou D2) > d, où d est le diamètre interne de la zone de fixation de matériau ablatif 334B. Le matériau ablatif 6 qui satisfait cette condition est comprimé et fixé dans la zone de fixation de matériau ablatif 334B et ensuite immobilisé par son élasticité. Cela simplifie le mécanisme de fixation et facilite également la fabrication.

[0060] D’un autre côté, dans la variante montrée dans la fig. 6, un matériau ablatif en forme de bloc 6 est prévu sur la cloison 35 formant la chambre d’insufflation thermique 331 à proximité d’un passage de reflux 36 à partir de la tige de commande 54 à la chambre d’insufflation thermique 331. Dans cette configuration, le gaz chauffé dû à un arc apparaissant dans la chambre à arc 31, lorsque le courant est coupé, s’écoule à travers le passage de reflux 36 dans la chambre d’insufflation thermique 331, décomposant ainsi par la chaleur le matériau ablatif 6 pour augmenter la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation thermique 331. Ceci fournit un effet similaire à celui de l’exemple de la fig. 3, ce qui peut empêcher la détérioration de l’isolation de la structure isolante due au fluorure d’hydrogène.

Troisième mode de réalisation [0061] Dans le troisième mode de réalisation, dans le matériau ablatif 6 donné par les formules générales (1)-(5) décrites dans le premier mode de réalisation, le soufre (S) est inclus dans une partie de la composition, par exemple, une partie d’une chaîne principale ou une partie d’une chaîne latérale. De manière alternative, lorsque le matériau ablatif 6 donné par les formules générales (1)-(5) est moulé, le soufre ou un composé comportant du soufre est ajouté. La configuration schématique du disjoncteur à gaz conformément au troisième mode de réalisation est presque similaire à celle du premier mode de réalisation montrée dans la fig. 1, et l’emplacement de l’installation du matériau ablatif 6 est également similaire à celui des premiers et deuxième modes de réalisation, par conséquent la description est omise ici.

[0062] La fig. 7 montre la dépendance à la température de la densité de particules générées par la décomposition du gaz d’hexafluorure de soufre (SF6) utilisé en tant que gaz d’extinction d’arc. Dans la fig. 7, l’axe vertical indique la densité de particules (m-3), et l’axe horizontal indique la température (K). Avec le matériau ablatif 6 conformément au troisième mode de réalisation comportant le fluor, lorsque le matériau ablatif 6 est évaporé et décomposé par la chaleur d’un arc, le fluor et le soufre sont générés, ceux-ci sont combinés en des composés, tels que SF3, SF4 et SF5, au cours du refroidissement de l’arc. Ces composés sont, comme le montre la fig. 7, les mêmes que les composés ayant un niveau élevé de capacité d’extinction d’arc, générés par la décomposition de l’hexafluorure de soufre en tant que gaz d’extinction d’arc.

[0063] Selon le troisième mode de réalisation, un matériau ablatif 6 similaire à celui utilisé dans le premier mode de réalisation avec une partie de la composition comportant du soufre ou avec du soufre ou un composé comportant du soufre est utilisé pour fournir un effet similaire à celui du premier mode de réalisation et un effet supplémentaire d’amélioration de la capacité d’extinction d’arc. Particulièrement, lorsqu’un gaz, tel que le dioxyde de carbone et l’air, ne comportant pas

Claims

de fluor ni de soufre est utilisé en tant que gaz d’extinction d’arc, le matériau ablatif 6 conformément au troisième mode de réalisation fournit son effet. On note que selon l’invention, une partie des modes de réalisation ou tous les modes de réalisation peut/peuvent être librement combinée/combinés et les modes de réalisation peuvent être modifiés ou omis de manière appropriée dans le cadre de l’invention. Revendications

1. Disjoncteur à gaz comprenant: une paire d’électrodes (11,21) prévues de manière à être capables d’entrer en contact l’une avec l’autre et de se séparer l’une de l’autre; et un matériau isolant qui est placé de manière à générer un gaz de décomposition en réponse à une action directe ou indirecte provenant d’un arc apparaissant entre la paire d’électrodes lorsqu’un courant est coupé, dans lequel le gaz de décomposition généré par le matériau isolant lorsque le courant est coupé est configuré pour être utilisé pour l’extinction de l’arc, et dans lequel le matériau isolant est un matériau ablatif (6) qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène mais qui possède une liaison carbone-oxygène dans une chaîne principale ou une portion cyclique.

2. Disjoncteur à gaz selon la revendication 1, dans lequel le matériau ablatif comprend au moins un type de composé choisi dans le groupe constitué d’un polymère à base de per fluoroéther et d’un polymère cyclisé de 4-vinyloxy-1-butène (BVE) qui ne comporte pas d’atomes d’hydrogène.

3. Disjoncteur à gaz selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le matériau ablatif (6) contient du soufre en tant que partie de sa composition.

4. Disjoncteur à gaz selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau ablatif (6) contient du soufre ou un composé comportant du soufre.

5. Disjoncteur à gaz selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre: une chambre à arc (31) formée de manière à entourer les parties séparées de la paire d’électrodes (11,21); et une chambre d’insufflation (331) placée de manière à être en communication avec la chambre à arc (31), dans lequel, lorsque la chambre d’insufflation (331) reçoit un gaz chauffé dû à l’arc apparaissant lorsque le courant est coupé et le gaz de décomposition, la pression à l’intérieur de la chambre d’insufflation (331) augmente temporairement.

6. Disjoncteur à gaz selon la revendication 5, dans lequel le matériau ablatif (6) est installé dans une partie assurant la communication entre la chambre à arc (31) et la chambre d’insufflation (331) ou à l’intérieur de la chambre d’insufflation (331).

7. Disjoncteur à gaz selon la revendication 6, comprenant en outre un élément de buse (335A) ou un élément de guide (334) destiné au soufflage d’un gaz sous pression incluant un gaz d’extinction d’arc dans la chambre à arc (31), à une position proche de la chambre à arc (31) dans la partie assurant la communication entre la chambre à arc (31) et la chambre d’insufflation (331), dans lequel au moins une partie de l’élément de buse (335A) ou de l’élément de guide (334) est construite en matériau ablatif (6).

8. Disjoncteur à gaz selon la revendication 5, dans lequel le matériau ablatif (6) n’est pas installé dans la partie assurant la communication entre la chambre à arc (31) et la chambre d’insufflation (331) ni à l’intérieur de la chambre d’insufflation (331), mais est installé à un endroit dans lequel le matériau ablatif (6) est exposé à l’arc ou au gaz chauffé dû à l’arc.