EP0009446A1 - Compressed-gas high tension circuit interruptor - Google Patents

Compressed-gas high tension circuit interruptor Download PDF

Info

Publication number
EP0009446A1
EP0009446A1 EP79400647A EP79400647A EP0009446A1 EP 0009446 A1 EP0009446 A1 EP 0009446A1 EP 79400647 A EP79400647 A EP 79400647A EP 79400647 A EP79400647 A EP 79400647A EP 0009446 A1 EP0009446 A1 EP 0009446A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arc
electrode
circuit breaker
movable
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP79400647A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Zoran Gajic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sour Energoinvest Ro Centre De Recherche Et De Developpement Pour L'energie Electrique - Irce
Original Assignee
Sour Energoinvest Ro Centre De Recherche Et De Developpement Pour L'energie Electrique - Irce
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sour Energoinvest Ro Centre De Recherche Et De Developpement Pour L'energie Electrique - Irce filed Critical Sour Energoinvest Ro Centre De Recherche Et De Developpement Pour L'energie Electrique - Irce
Publication of EP0009446A1 publication Critical patent/EP0009446A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas

Definitions

  • the present invention relates to a gas circuit breaker and more particularly to a sulfur hexafluoride SF6 circuit breaker of the "puffer" type intended in particular but not exclusively for the interruption of electric currents of at least 2 kilo amperes at a voltage of at least 170 kilo-volts, new higher voltage and current currents being cut off by increasing the number of poles of the circuit breaker.
  • a high-voltage SF6 circuit breaker is composed, as shown in FIG. 1, of a breaking chamber 1 carried by an insulating ceramic or porcelain support 2 itself placed on a sealed base on the ground by means of a casing 3 containing the mechanism for controlling the opening of the circuit breaker, a mechanism most usually of the oleo-pneumatic or auto-pneumatic type.
  • a breaking chamber consists of a ceramic housing 4 which can be protected by a metal housing, said housing 4 containing on the one hand a fixed contact 5 and a movable contact 6 , the movable contact being able to move to come against the fixed contact and thus close the current circuit.
  • a breaking chamber consists of a ceramic housing 4 which can be protected by a metal housing, said housing 4 containing on the one hand a fixed contact 5 and a movable contact 6 , the movable contact being able to move to come against the fixed contact and thus close the current circuit.
  • FIG. 4 show the electrode system of gas circuit breakers of known type respectively in the closed position ( Figure 3) and in the open position ( Figure 4).
  • the structure of the fixed 5 and mobile 6 electrodes is clearly shown in FIG. 4.
  • the fixed contact 5 is constituted by a hollow main electrode 7 and by an arc contact electrode 8 mounted inside the electrode 7.
  • the movable contact 6 is made up of a nozzle 10 secured to a movable main electrode 9, the electrode 9 itself being secured to a movable cylinder 13 slidably mounted on a fixed piston 14.
  • a nozzle 10 and the main electrode 9 an auxiliary contact part 11 and an arcing contact electrode 12.
  • the movable contact moves upwards in the figure, the movable electrode 9 comes into contact with the fixed main electrode 7 which allows the passage of current (see FIG. 3), a minimal part of the current also passes through the auxiliary contact electrode 11 and is transmitted to the arcing contact electrode 8.
  • the purpose of the nozzle 10 in electro-insulating material is only to ensure the circulation of the SF6.
  • FIG. 8 which is also in section, the view of a device of the prior art, it can be seen that the interior of the concave part 15 of the nozzle 10 becomes filled with ionized gas when the value of the current is not zero.
  • the electric arc almost completely closes the nozzle groove and the arcing contact openings, which prevents the free circulation of gas and the cooling of the electric arc.
  • the concentration of ionized particles in the plasma formed in the concave part of the nozzle increases to its maximum value.
  • the diameter of the arc decreases notably which clears the contact openings and allows the intensive circulation of the gas around the arc.
  • the arc is first in contact with the plasma contained in the cavity 15 and that it is very hot, the arc is not extinguished. Only the fresh gas coming from the compression cylinder is capable of deionizing the space defined by the contacts. If the fresh gas does not expel the hot gas contained in the lower part of the nozzle in good time, the electric arc re-ignites.
  • the object of the present invention is to remedy this drawback and it makes it possible to obtain a reduction in arc times, an increase in the breaking capacity and that of the electrical endurance of the breaking element.
  • the gas circuit breaker for high-voltage electrical circuits comprising at least one breaking chamber containing a fixed contact and a movable contact, inside which a pressurized gas circulates, the movable contact carrying a material nozzle.
  • electrically insulating integral with the main contact electrode, secondary electrodes making it possible to ensure an arcing contact inside said nozzle is characterized in that the movable arcing contact penetrating inside the contact d 'fixed arc, the volume of gas surrounding the movable arc electrode inside the nozzle is reduced so as to allow faster renewal of the gas heated by the passage of the arc.
  • the ionized gas can be replaced by compressed gas from the cylinder, this fresh gas allowing rapid extinction of the arc during the passage of the current to one of its zero values.
  • Figures 5 and 6 show the fixed and movable contacts of a circuit breaker according to the invention.
  • the fixed part comprises a hollow main electrode 17 inside which is an arc electrode 18 whose structure has been modified.
  • the movable contact comprises, as in the prior art, a main contact electrode 19 integral with its upper part with an electrically insulating nozzle 20 and with its lower part with a movable cylinder 23 which can slide on a fixed piston 24.
  • a l the interior of the nozzle 20 projects the arc contact electrode 22.
  • This electrode 18 is made of an electrically conductive and elastic material, a metallo-ceramic patch 26 being fixed to the lower end of said electrode so as to increase the resistance to the effect of the electric arc, said electrode having by elsewhere at its lower part at least two slots 27 which determine in the cut part two equal sectors 28.
  • auxiliary contact 11 The removal of the auxiliary element 11 is a considerable advantage in that it makes it possible to obtain a much simpler arc electrode structure, which also results in the reduction of the lower gas circulation chamber 25.
  • FIGS. 8 represents the chamber 15 of the rt anterior and 9 which represents a chamber 25 according to the invention.
  • the electrodes 18 and 22 When under the action of the displacement of the cylinder 23 (FIG. 6) the electrodes 18 and 22 separate, an arc forms and the gas compressed by the withdrawal movement of the cylinder penetrates as previously into the chamber 25 and circulates there rapidly.
  • the formation of the electric arc ionizes the gas (SF6) contained in the chamber 25.
  • the slots 27 are long enough to correspond to the gas circulation orifices provided in the throttle of the nozzle 20.
  • the diameter of the electric arc decreases notably and clears the slots 17 which allows the rapid circulation of gas around the arc.
  • the fresh gas from the compression cylinder is capable of deionizing the inter-electrode space.
  • the essential advantage of the invention consists in the significant reduction of the chamber surrounding the arcing electrode in the movable part of the circuit breaker, which makes it possible to overcome the resetting fault mentioned above.
  • This reduction in the volume of the chamber is obtained by the simplification of the arcing contact system.
  • the slots 27 provided at the lower part of the electrode 18 not only make it possible to ensure suitable arcing contact between the electrodes 18 and 22 but allow when the circuit breaker opens and before the ignition of the 'arc efficient switching of the current from the main electrodes to the arc electrodes without the use of an auxiliary contact (see electrode 11 in Figures 3 and 4).
  • the auxiliary electrode has been eliminated and the arcing contact is obtained directly by the electrodes 18 and 22.
  • the elimination of the auxiliary contact makes it possible to reduce the space 25 inside the concave part of the nozzle.
  • the invention allows to obtain a better centering of the electric arc and more uniform arc cooling conditions which contributes to the efficiency of extinction.
  • the power cut can be obtained for a wide range of values and it has been observed an increased electrical reliability of the circuit breaker.
  • the elimination of the auxiliary electrode has also made it possible to significantly reduce the outside diameter of the nozzle and the main movable contact as well as the diameter of the actual breaking chamber.
  • the high voltage cut-off element according to the invention has been tested experimentally with success in accordance with the rules of the International Electrotechnical Commission (IEC) which confirmed the interest of the invention.
  • IEC International Electrotechnical Commission

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

Circuit breaker of the PUFFER type containing sulphur hexafluoride SF6 for rapid extinction of the arc. The fixed arc-contact electrode (18) has a modified structure enabling it to provide the arc connection by spanning onto the mobile arc-contact electrode (22) without the interposition of an auxiliary electrode, thus permitting a reduction in the volume of the chamber containing the gas ionised by the sparking of the arc. <IMAGE>

Description

La présente invention est relative à un disjoncteur à gaz et plus particulièrement à un disjoncteur à hexafluorure de soufre SF6 de type"puffer"destiné notamment mais non exclusivement à l'interruption de courants électriques d'au moins 2 kilos ampères sous une tension d'au moins 170 kilo-volts,des courants de tension et d'intensité plus grandes nouvant être coupés en augmentant le nombre de pôles du disjoncteur.The present invention relates to a gas circuit breaker and more particularly to a sulfur hexafluoride SF6 circuit breaker of the "puffer" type intended in particular but not exclusively for the interruption of electric currents of at least 2 kilo amperes at a voltage of at least 170 kilo-volts, new higher voltage and current currents being cut off by increasing the number of poles of the circuit breaker.

On sait que lors de l'interruption de tels courants, il s'établit lors de l'éloignement des électrodes un arc électrique s'opposant à l'ouverture du circuit. Il est bien entendu souhaitable que cet arc disparaisse rapidement et il est connu que l'hexafluorure de soufre SF6 convient particulièrement bien pour réaliser l'extinction de l'arc, ce gaz présentant par ailleurs des avantages secondaires notables permettant d'obtenir une structure de disjoncteur relativement simple.We know that during the interruption of such currents, an electrical arc is created when the electrodes are moved away from the circuit. It is of course desirable for this arc to disappear quickly and it is known that sulfur hexafluoride SF6 is particularly suitable for extinguishing the arc, this gas moreover having notable secondary advantages making it possible to obtain a structure of relatively simple circuit breaker.

Dans la technique actuellement mise en oeuvre, un disjoncteur SF6 à haute tension se compose comme cela a été représenté sur la figure 1 d'une chambre de coupure 1 portée par un support isolateur en céramique ou porcelaine 2 lui-même posé sur un socle scellé au sol par l'intermédiaire d'un carter 3 renfermant le mécanisme de commande d'ouverture du disjoncteur, mécanisme le plus habituellement du type oléo-pneumatique ou auto-pneumatique.In the technique currently used, a high-voltage SF6 circuit breaker is composed, as shown in FIG. 1, of a breaking chamber 1 carried by an insulating ceramic or porcelain support 2 itself placed on a sealed base on the ground by means of a casing 3 containing the mechanism for controlling the opening of the circuit breaker, a mechanism most usually of the oleo-pneumatic or auto-pneumatic type.

La présente invention se rapporte plus précisément à la chambre de coupure 1 proprement dite telle qu'elle est représentée en coupe partielle sur la figure 2. Sur la figure 2 on voit qu'une chambre de coupure se compose d'un boîtier céramique 4 qui peut être protégé par un carter métallique, ledit boîtier 4 renfermant d'une part un contact fixe 5 et un contact mobile 6, le contact mobile étant susceptible de se déplacer pour venir contre le contact fixe et fermer ainsi le circuit du courant. Dans un souci de simplification, on ne parlera dans la présente description que d'une chambre unique, mais il va de soi que l'invention peut être utilisée dans des disjoncteurs présentant plusieurs chambres de coupure.The present invention relates more precisely to the cutting chamber 1 proper as it is shown in partial section on Figure 2. In Figure 2 we see that a breaking chamber consists of a ceramic housing 4 which can be protected by a metal housing, said housing 4 containing on the one hand a fixed contact 5 and a movable contact 6 , the movable contact being able to move to come against the fixed contact and thus close the current circuit. For the sake of simplification, we will only speak in the present description of a single chamber, but it goes without saying that the invention can be used in circuit breakers having several breaking chambers.

Les figures 3 et 4 représentent le système d'électrodes des disjoncteurs à gaz de type connu respectivement en position fermée (figure 3) et en position ouverte (figure 4). La structure des électrodes fixe 5 et mobile 6 apparaît clairement sur la figure 4. Le contact fixe 5 est constitué par une électrode principale creuse 7 et par une électrode de contact d'arc 8 montée à l'intérieur de l'électrode 7. Le contact mobile 6 se compose quant à lui d'une buse 10 solidaire d'une électrode principale mobile 9 l'électrode 9 étant elle-même solidaire d'un cylindre mobile 13 monté coulissant sur un piston fixe 14. On remarque également à l'intérieur de la buse 10 et de l'électrode principale 9 une pièce de contact auxiliaire 11 et une électrode de contact d'arc 12.Figures 3 and 4 show the electrode system of gas circuit breakers of known type respectively in the closed position (Figure 3) and in the open position (Figure 4). The structure of the fixed 5 and mobile 6 electrodes is clearly shown in FIG. 4. The fixed contact 5 is constituted by a hollow main electrode 7 and by an arc contact electrode 8 mounted inside the electrode 7. The movable contact 6 is made up of a nozzle 10 secured to a movable main electrode 9, the electrode 9 itself being secured to a movable cylinder 13 slidably mounted on a fixed piston 14. We also note that inside the nozzle 10 and the main electrode 9 an auxiliary contact part 11 and an arcing contact electrode 12.

Lorsque sous l'action du fluide de compression le contact mobile se déplace vers le haut de la figure, l'électrode mobile 9 vient au contact de l'électrode principale fixe 7 ce qui permet le passage du courant (voir figure 3), une partie minime du courant passe également à travers l'électrode de contact auxiliaire 11 et est transmise à l'électrode 8 de contact d'arc. La buse 10 en matière électro-isolante n'a pour but que d'assurer la circulation du SF6.When under the action of the compression fluid the movable contact moves upwards in the figure, the movable electrode 9 comes into contact with the fixed main electrode 7 which allows the passage of current (see FIG. 3), a minimal part of the current also passes through the auxiliary contact electrode 11 and is transmitted to the arcing contact electrode 8. The purpose of the nozzle 10 in electro-insulating material is only to ensure the circulation of the SF6.

Lors de l'ouverture du disjoncteur, les électrodes principales 7 et 9 s'éloignent l'une de l'autre et le courant continue à s'acheminer complètement par l'électrode 8 et l'électrode auxiliaire 11. Au cours du mouvement de descente du cylindre, il se produit une compression de gaz dans l'espace compris entre la partie supérieure du piston 14 et l'extrémité supérieure du cylindre 13. Cette pression se transmet dans la partie concave 15 de la buse 10. Le contact d'arc qui était initialement établi par l'électrode auxiliaire 11 et l'électrode 8 s'établit dès que ces pièces sont mécaniquement séparées entre l'électrode centrale 12 et l'électrode 8. On notera que l'électrode 12 n'est jamais en contact avec l'électrode 8. Le gaz comprimé à l'intérieur du cylindre et dans la partie concave de la buse 10 commence à circuler autour de l'arc électrique et provoque son extinction au cours du passage du courant alternatif à l'une de ces valeurs nulles.When the circuit breaker opens, the main electrodes 7 and 9 move away from one the other and the current continues to flow completely through the electrode 8 and the auxiliary electrode 11. During the downward movement of the cylinder, gas compression occurs in the space between the upper part of the piston 14 and the upper end of the cylinder 13. This pressure is transmitted in the concave part 15 of the nozzle 10. The arcing contact which was initially established by the auxiliary electrode 11 and the electrode 8 is established as soon as these parts are mechanically separated between the central electrode 12 and the electrode 8. It will be noted that the electrode 12 is never in contact with the electrode 8. The compressed gas inside the cylinder and in the concave part of the nozzle 10 begins to circulate around the electric arc and causes its extinction during the passage of the alternating current to one of these zero values.

Comme cela apparaît sur la figure 8 qui est également en coupe, la vue d'un dispositif de l'art antérieur, on voit que l'intérieur de la partie concave 15 de la buse 10 se remplit de gaz ionisé lorsque la valeur du courant n'est pas nulle. L'arc électrique obture presque complètement la gorge de la buse et les ouvertures des contacts d'arc, ce qui empêche la libre circulation du gaz et le refroidissement de l'arc électrique. Par suite, la concentration des particules ionisées dans le plasma formé dans la partie concave de la buse augmente jusqu'à sa valeur maximale. Au voisinage du passage du courant par sa valeur nulle le diamètre de l'arc diminue notablement ce qui dégage les ouvertures de contact et permet la circulation intensive du gaz autour de l'arc. Compte tenu de ce que l'arc est d'abord au contact avec le plasma contenu dans la cavité 15 et de ce que celui-ci est très chaud l'arc n'est pas éteint. Seul le gaz frais qui vient du cylindre de compression est capable de réaliser la déionisation de l'espace défini par les contacts.
Si le gaz frais n'expulse pas à temps le gaz chaud contenu dans la partie inférieure de la buse, l'arc électrique se réamorce.As appears in FIG. 8 which is also in section, the view of a device of the prior art, it can be seen that the interior of the concave part 15 of the nozzle 10 becomes filled with ionized gas when the value of the current is not zero. The electric arc almost completely closes the nozzle groove and the arcing contact openings, which prevents the free circulation of gas and the cooling of the electric arc. As a result, the concentration of ionized particles in the plasma formed in the concave part of the nozzle increases to its maximum value. In the vicinity of the passage of the current by its zero value the diameter of the arc decreases notably which clears the contact openings and allows the intensive circulation of the gas around the arc. Given that the arc is first in contact with the plasma contained in the cavity 15 and that it is very hot, the arc is not extinguished. Only the fresh gas coming from the compression cylinder is capable of deionizing the space defined by the contacts.
If the fresh gas does not expel the hot gas contained in the lower part of the nozzle in good time, the electric arc re-ignites.

La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient et elle permet d'obtenir une réduction des temps d'arc, l'augmentation du pouvoir de coupure et celle de l'endurance électrique de l'élément de coupure.The object of the present invention is to remedy this drawback and it makes it possible to obtain a reduction in arc times, an increase in the breaking capacity and that of the electrical endurance of the breaking element.

Selon la présente invention, le disjoncteur à gaz pour circuits électriques sous haute tension comprenant au moins une chambre de coupure renfermant un contact fixe et un contact mobile'à l'intérieur desquels circule un gaz sous pression, le contact mobile portant une buse en matière électro-isolante solidaire de l'électrode de contact principale, des électrodes secondaires permettant d'assurer un contact d'arc à l'intérieur de ladite buse est caractérisé en ce que le contact d'arc mobile pénétrant à l'intérieur du contact d'arc fixe, le volume de gaz entourant l'électrode d'arc mobile à l'intérieur de la buse est réduit de façon à permettre un renouvellement plus rapide du gaz échauffé par le passage de l'arc.According to the present invention, the gas circuit breaker for high-voltage electrical circuits comprising at least one breaking chamber containing a fixed contact and a movable contact, inside which a pressurized gas circulates, the movable contact carrying a material nozzle. electrically insulating integral with the main contact electrode, secondary electrodes making it possible to ensure an arcing contact inside said nozzle is characterized in that the movable arcing contact penetrating inside the contact d 'fixed arc, the volume of gas surrounding the movable arc electrode inside the nozzle is reduced so as to allow faster renewal of the gas heated by the passage of the arc.

Ainsi, le gaz ionisé peut être remplacé par du gaz comprimé provenant du cylindre, ce gaz frais permettant une extinction rapide de l'arc au cours du passage du courant à l'une de ses valeurs zéro.Thus, the ionized gas can be replaced by compressed gas from the cylinder, this fresh gas allowing rapid extinction of the arc during the passage of the current to one of its zero values.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier en regard des figures qui représentent :

  • - la figure 1 un disjoncteur à hexafluorure de soufre ;
  • - la figure 2 une vue en coupe partielle d'une chambre de coupure ;
  • - les figures 3 et 4 des coupes des contacts fixe et mobile d'un disjoncteur de l'art antérieur respectivement en position fermée et ouverte;
  • - les figures 5 et 6 une vue en coupe des éléments fixe et mobile d'un disjoncteur selon l'invention respectivement en position fermée et ouverte ;
  • - la figure 7 une vue en élévation et sa projection d'une électrode d'arc ;
  • - la figure 8 une vue en coupe de la buse et de la partie supérieure du contact mobile dan l'art antérieur ; et
  • - la figure 9 une vue en coupe d'une buse et de la partie supérieure du contact mobile selon l'invention.
Other characteristics and advantages of the invention will appear during the following description of a particular embodiment with reference to the figures which represent:
  • - Figure 1 a sulfur hexafluoride circuit breaker;
  • - Figure 2 a partial sectional view of a breaking chamber;
  • - Figures 3 and 4 sections of the fixed and movable contacts of a circuit breaker of the prior art respectively in the closed and open position;
  • - Figures 5 and 6 a sectional view of the fixed and movable elements of a circuit breaker according to the invention respectively in the closed and open position;
  • - Figure 7 an elevational view and its projection of an arc electrode;
  • - Figure 8 a sectional view of the nozzle and the upper part of the movable contact dan the prior art; and
  • - Figure 9 a sectional view of a nozzle and the upper part of the movable contact according to the invention.

Les figures 1, 2, 3, 4 et 8 ont été décrites en détail précédemment de manière à bien faire apparaître qu'elles sont les différences existant entre l'art antérieur représenté en détail sur ces figures et l'invention.Figures 1, 2, 3, 4 and 8 have been described in detail above so as to clearly show that they are the differences between the prior art shown in detail in these figures and the invention.

Les figures 5 et 6 représentent les contacts fixe et mobile d'un disjoncteur selon l'invention. Comme précédemment, la partie fixe comprend une électrode principale 17 creuse à l'intérieur de laquelle se trouve une électrode d'arc 18 dont la structure a été modifiée. Le contact mobile comprend comme dans l'art antérieur une électrode de contact principal 19 solidaire à sa partie supérieure d'une buse électro-isolante 20 et à sa partie inférieure d'un cylindre mobile 23 pouvant coulisser sur un piston fixe 24. A l'intérieur de la buse 20 fait saillie l'électrode 22 de contact d'arc. Lorsque le disjoncteur est fermé comme cela est représenté sur la figure 5, le contact entre la partie fixe et la partie mobile est assuré simultanément par la portée de l'électrode 19 à l'intérieur de l'électrode 17 et par l'introduction de l'électrode 22 à l'intérieur de l'électrode 18. A l'intérieur de la buse 20 et à la partie inférieure de celle-ci la présence de la partie supérieure de l'électrode 22 définit une chambre d'ionisation 25.
Lors de l'ouverture du disjoncteur, les électrodes principales 17 et 19 cessent les premières d'être en contact, le contact n'étant plus assuré que par les électrodes 18 et 22. On remarquera que par rapport à l'art antérieur tel qu'il a été décrit précédemment l'électrode 18 présente une structure différente qui a été représentée sur la figure 7. Cette électrode de contact d'arc est de forme générale cylindrique et terminée à sa partie supérieure par une bride permettant l'assujettissement de ladite électrode. Cette électrode 18 est constituée en une matière électro-conductrice et élastique, une pastille 26 métallo-céramique étant fixée à l'extrémité inférieure de ladite électrode de manière à accroître la résistance à l'effet de l'arc électrique, ladite électrode présentant par ailleurs à sa partie inférieure au moins deux fentes 27 qui déterminent dans la partie coupée deux secteurs égaux 28. Ainsi, le contact entre les électrodes 18 et 22 peut être réalisé directement alors que dans l'art antérieur tel qu'il apparaît sur les figures 3 et 4, il était nécessaire de prévoir un contact auxiliaire 11. La suppression de l'élément auxiliaire 11 est un avantage considérable en ce qu'elle permet d'obtenir une structure de l'électrode d'arc beaucoup plus simple, ce qui se traduit également par la réduction de la chambre inférieure de circulation de gaz 25. On peut d'ailleurs comparer très simplement la forme des chambres d'ionisation en se reportant aux figures 8 qui représente la chambre 15 de l'art antérieur et 9 qui représente une chambre 25 selon l'invention.Figures 5 and 6 show the fixed and movable contacts of a circuit breaker according to the invention. As before, the fixed part comprises a hollow main electrode 17 inside which is an arc electrode 18 whose structure has been modified. The movable contact comprises, as in the prior art, a main contact electrode 19 integral with its upper part with an electrically insulating nozzle 20 and with its lower part with a movable cylinder 23 which can slide on a fixed piston 24. A l the interior of the nozzle 20 projects the arc contact electrode 22. When the circuit breaker is closed as shown in FIG. 5, the contact between the fixed part and the movable part is ensured simultaneously by the range of the electrode 19 inside the electrode 17 and by the introduction of the electrode 22 inside the electrode 18. Inside the nozzle 20 and at the lower part of the latter, the presence of the upper part of the electrode 22 defines an ionization chamber 25.
When the circuit breaker opens, the main electrodes 17 and 19 are the first to cease to be in contact, the contact being no longer ensured except by the electrodes 18 and 22. It will be noted that compared with the prior art such that 'it has been described above the electrode 18 has a different structure which has been shown in Figure 7. This arc contact electrode is of generally cylindrical shape and terminated at its upper part by a flange allowing the securing of said electrode. This electrode 18 is made of an electrically conductive and elastic material, a metallo-ceramic patch 26 being fixed to the lower end of said electrode so as to increase the resistance to the effect of the electric arc, said electrode having by elsewhere at its lower part at least two slots 27 which determine in the cut part two equal sectors 28. Thus, the contact between the electrodes 18 and 22 can be made directly while in the prior art as it appears in the figures 3 and 4, it was necessary to provide an auxiliary contact 11. The removal of the auxiliary element 11 is a considerable advantage in that it makes it possible to obtain a much simpler arc electrode structure, which also results in the reduction of the lower gas circulation chamber 25. One can moreover very simply compare the shape of the ionization chambers by referring to FIGS. 8 which represents the chamber 15 of the rt anterior and 9 which represents a chamber 25 according to the invention.

Lorsque sous l'action du déplacement du cylindre 23 (figure 6) les électrodes 18 et 22 se séparent il se forme un arc et le gaz comprimé par le mouvement de retrait du cylindre pénètre comme précédemment dans la chambre 25 et y circule rapidement.
Bien entendu, la formation de l'arc électrique ionise le gaz (SF6) contenu dans la chambre 25. On remarquera que les fentes 27 sont suffisamment longues pour correspondre aux orifices de circulation de gaz prévus dans l'étranglement de la buse 20. Lorsque la tension du courant passe au voisinage du zéro, le diamètre de l'arc électrique diminue notablement et degage les fentes 17 ce qui permet la circulation rapide de gaz autour de l'arc. Le gaz frais provenant du cylindre de compression est capable de déioniser l'espace inter-électrode. Compte tenu de ce que par rapport à l'art antérieur le volume de la chambre a été considérablement réduit, le remplacement de gaz chaud ionisé par du gaz frais non ionisé s'effectue très rapidement. Il en résulte que lors du passage par zéro de la tension au cours d'un cycle ultérieur, l'arc peut être éteint très rapidement.When under the action of the displacement of the cylinder 23 (FIG. 6) the electrodes 18 and 22 separate, an arc forms and the gas compressed by the withdrawal movement of the cylinder penetrates as previously into the chamber 25 and circulates there rapidly.
Of course, the formation of the electric arc ionizes the gas (SF6) contained in the chamber 25. It will be noted that the slots 27 are long enough to correspond to the gas circulation orifices provided in the throttle of the nozzle 20. When the voltage of the current passes in the vicinity of zero, the diameter of the electric arc decreases notably and clears the slots 17 which allows the rapid circulation of gas around the arc. The fresh gas from the compression cylinder is capable of deionizing the inter-electrode space. Taking into account that compared to the prior art, the volume of the chamber has been considerably reduced, the replacement of hot ionized gas by fresh non-ionized gas takes place very quickly. As a result, when the voltage crosses zero during a subsequent cycle, the arc can be extinguished very quickly.

Il apparaît donc que l'avantage essentiel de l'invention consiste dans la réduction importante de la chambre entourant l'électrode d'arc dans la partie mobile du disjoncteur, ce qui permet de palier le défaut de réamorçage mentionné ci-dessus. Cette réduction du volume de la chambre est obtenue par la simplification du système de contacts d'arc. En particulier, les fentes 27 prévues à la partie inférieure de l'électrode 18 permettent non seulement d'assurer un contact d'arc convenable entre les électrodes 18 et 22 mais permettent lors de l'ouverture du disjoncteur et avant l'amorçage de l'arc la commutation efficace du courant des électrodes principales sur les électrodes d'arc sans utilisation de contact auxiliaire (voir électrode 11 sur les figures 3 et 4). L'électrode auxiliaire a été supprimée et le contact d'arc est obtenu directement par les électrodes 18 et 22. La suppression du contact auxiliaire permet de réduire l'espace 25 à l'intérieur de la partie concave de la buse. Outre cet avantage, l'invention permet d'obtenir un meilleur centrage de l'arc électrique et des conditions de refroidissement de l'arc plus uni- formesce qui contribue à l'efficacité de l'extinction. Ainsi, la coupure des courant peut être obtenue pour une large gamme de valeur et on a pu constater une fiabilité électrique accrue du disjoncteur. La suppression de l'électrode auxiliaire a d'autre part permis de réduire notablement le diamètre extérieur de la buse et du contact mobile principal ainsi que le diamètre de la chambre de coupure proprement dite.It therefore appears that the essential advantage of the invention consists in the significant reduction of the chamber surrounding the arcing electrode in the movable part of the circuit breaker, which makes it possible to overcome the resetting fault mentioned above. This reduction in the volume of the chamber is obtained by the simplification of the arcing contact system. In particular, the slots 27 provided at the lower part of the electrode 18 not only make it possible to ensure suitable arcing contact between the electrodes 18 and 22 but allow when the circuit breaker opens and before the ignition of the 'arc efficient switching of the current from the main electrodes to the arc electrodes without the use of an auxiliary contact (see electrode 11 in Figures 3 and 4). The auxiliary electrode has been eliminated and the arcing contact is obtained directly by the electrodes 18 and 22. The elimination of the auxiliary contact makes it possible to reduce the space 25 inside the concave part of the nozzle. In addition to this advantage, the invention allows to obtain a better centering of the electric arc and more uniform arc cooling conditions which contributes to the efficiency of extinction. Thus, the power cut can be obtained for a wide range of values and it has been observed an increased electrical reliability of the circuit breaker. The elimination of the auxiliary electrode has also made it possible to significantly reduce the outside diameter of the nozzle and the main movable contact as well as the diameter of the actual breaking chamber.

L'élément de coupure haute tension selon l'invention a été essayé expérimentalement avec succès conformément aux règles de la commission électrotechnique internationale (CEI) ce qui a confirmé l'intérêt de l'invention.The high voltage cut-off element according to the invention has been tested experimentally with success in accordance with the rules of the International Electrotechnical Commission (IEC) which confirmed the interest of the invention.

Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.It goes without saying that modifications can be made to the embodiments which have just been described, in particular by substitution of equivalent technical means, without departing from the scope of the present invention.

Claims (6)

1 - Disjoncteur à gaz pour circuits électriques sous haute tension comprenant au moins une chambre de coupure renfermant un contact fixe et un contact mobile, les contacts fixe et mobile étant constitués par une électrode principale et par une électrode d'arc, un gaz circulant à l'intérieur et autour desdites électrodes dans une buse entourant les électrodes d'arc, caractérisé en ce que l'électrode mobile d'arcade hauteur supérieure à l'électrode mobile principale/pénètre à l'intérieur de l'électrode fixe d'arc lorsque le disjoncteur est fermé.1 - Gas circuit breaker for high voltage electrical circuits comprising at least one breaking chamber containing a fixed contact and a movable contact, the fixed and movable contacts being constituted by a main electrode and by an arc electrode, a gas circulating at inside and around said electrodes in a nozzle surrounding the arc electrodes, characterized in that the mobile arcade electrode height greater than the main mobile electrode / penetrates inside the fixed arc electrode when the circuit breaker is closed. 2 - Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse précitée comprend à sa partie inférieure une chambre entourant l'extrémité supérieure de l'électrode mobile d'arc et détermine avec celle-ci un volume très réduit de sorte que le remplacement du gaz ionisé par du gaz frais non ionisé s'effectue très rapidement.2 - Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the aforementioned nozzle comprises at its lower part a chamber surrounding the upper end of the movable arc electrode and determines therewith a very reduced volume so that the replacement gas ionized by fresh non-ionized gas takes place very quickly. 3 - Disjoncteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'électrode fixe d'arc est constituée par une tige cylindrique creuse en matière électro-conductrice à bon coefficient d'élasticité présentant à sa partie inférieure au moins deux fentes s'étendant sur une longueur telle qu'en position de fermeture l'extrémité supérieure des fentes arrive en regard des ouvertures de la gorge de la buse.3 - Circuit breaker according to one of claims 1 or 2, characterized in that the fixed arc electrode is constituted by a hollow cylindrical rod made of electrically conductive material with good coefficient of elasticity having at its lower part at least two slots extending over a length such that in the closed position the upper end of the slots comes opposite the openings in the groove of the nozzle. 4 - Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une pastille métallo-céramique résistant à l'arc électrique est soudée à la partie inférieure de ladite tige cylindrique.4 - Circuit breaker according to claim 3, characterized in that a metallo-ceramic pellet resistant to electric arc is welded to the lower part of said cylindrical rod. 5 - Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les électrodes d'arc creuses constituent avec le volume réduit de la buse un guide pour l'établissement de l'arc électrique.5 - Circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that, the hollow arc electrodes constitute with the reduced volume of the nozzle a guide for the establishment of the electric arc. 6 - Chambre de coupure pour un disjoncteur de circuits électriques à haute tension comprenant un contact fixe et un contact mobile, ledit contact mobile pouvant être amené à l'intérieur du contact fixe pour fermer le circuit par action d'un fluide sur un cylindre mobile monté coulissant sur un piston fixe, lesdits contacts fixe et mobile étant chacun constitué de deux électrodes destinées respectivement à assurer l'écoulement du courant et la formation de l'arc de rupture, caractérisée en ce que les extrémités inférieures des électrodes du contact fixe se trouvant sensiblement dans un même plan horizontal, la hauteur de l'électrode mobile principale est inférieure à la hauteur de l'électrode mobile d'arc de sorte que lors de l'ouverture du circuit la totalité du courant passe dans un premier temps par les électrodes d'arc avant amorçage de celui-ci lors de la séparation mécanique desdites électrodes d'arc.6 - Breaking chamber for a circuit breaker of high voltage electrical circuits comprising a fixed contact and a movable contact, said movable contact being able to be brought inside the fixed contact to close the circuit by action of a fluid on a movable cylinder slidably mounted on a fixed piston, said fixed and mobile contacts each consisting of two electrodes intended respectively to ensure the flow of current and the formation of the breaking arc, characterized in that the lower ends of the electrodes of the fixed contact located substantially in the same horizontal plane, the height of the main movable electrode is less than the height of the movable arc electrode so that when the circuit is opened, all of the current first passes through the arc electrodes before striking thereof during the mechanical separation of said arc electrodes.
EP79400647A 1978-09-15 1979-09-17 Compressed-gas high tension circuit interruptor Withdrawn EP0009446A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
YU218778A YU218778A (en) 1978-09-15 1978-09-15 High-voltage interruption element of a pushing type with an improved and simplified system of arc contact and nozzle
YU2187/78 1978-09-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0009446A1 true EP0009446A1 (en) 1980-04-02

Family

ID=25557157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP79400647A Withdrawn EP0009446A1 (en) 1978-09-15 1979-09-17 Compressed-gas high tension circuit interruptor

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0009446A1 (en)
JP (1) JPS55146825A (en)
BR (1) BR7905998A (en)
DD (1) DD146123A5 (en)
ES (1) ES484192A1 (en)
PL (1) PL218319A1 (en)
YU (1) YU218778A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2042842A5 (en) * 1969-04-03 1971-02-12 Magrini Scarpa Magano
DE2208035A1 (en) * 1972-02-17 1973-08-23 Siemens Ag PRESSURE GAS SWITCH
DE2005681B2 (en) * 1970-02-07 1973-09-27 Siemens Ag Contact piece for high electrical loads
FR2214168A1 (en) * 1973-01-12 1974-08-09 Sprecher & Schuh Ag
FR2320627A1 (en) * 1975-08-07 1977-03-04 Westinghouse Electric Corp Gas blast power circuit breaker - has stationary contact consisting of series of main contact fingers and stationary central arcing contact (NL090277)
NL7709674A (en) * 1976-09-21 1978-03-23 Westinghouse Electric Corp PRESSURE GAS BLOWING FLOW TYPE SWITCH WITH IMPROVED SEPARATABLE CONTACT CONSTRUCTION.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2042842A5 (en) * 1969-04-03 1971-02-12 Magrini Scarpa Magano
DE2005681B2 (en) * 1970-02-07 1973-09-27 Siemens Ag Contact piece for high electrical loads
DE2208035A1 (en) * 1972-02-17 1973-08-23 Siemens Ag PRESSURE GAS SWITCH
FR2214168A1 (en) * 1973-01-12 1974-08-09 Sprecher & Schuh Ag
FR2320627A1 (en) * 1975-08-07 1977-03-04 Westinghouse Electric Corp Gas blast power circuit breaker - has stationary contact consisting of series of main contact fingers and stationary central arcing contact (NL090277)
NL7709674A (en) * 1976-09-21 1978-03-23 Westinghouse Electric Corp PRESSURE GAS BLOWING FLOW TYPE SWITCH WITH IMPROVED SEPARATABLE CONTACT CONSTRUCTION.
US4139753A (en) * 1976-09-21 1979-02-13 Westinghouse Electric Corp. Puffer-type compressed-gas circuit-interrupter having improved separable contact structure

Also Published As

Publication number Publication date
YU218778A (en) 1982-06-30
PL218319A1 (en) 1980-07-28
DD146123A5 (en) 1981-01-21
BR7905998A (en) 1980-07-08
ES484192A1 (en) 1980-04-01
JPS55146825A (en) 1980-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2035688C (en) Self-extinguishing high or medium voltage circuit breaker
EP0367072B1 (en) Gas-blast circuit interrupter for highpotential
FR2476381A1 (en) ISOLATED GAS DISCONNECT
EP0240397A1 (en) Self-blast electrical circuit breaker with a rotating arc
EP0239932A1 (en) High-tension gas blast circuit breaker
FR2619246A1 (en) HIGH VOLTAGE OR MEDIUM VOLTAGE CIRCUIT BREAKER WITH PRESSURE CURRENT ENERGY FROM THE ARC
EP0380907B2 (en) High and medium voltage gas blast circuit breaker
EP0053524A1 (en) Self blast electrical circuit breaker with rotating arc
FR2576144A1 (en) HIGH VOLTAGE, COMPRESSED GAS, LOW-ENERGY CIRCUIT BREAKER
EP0415098B1 (en) Self-blast circuit breaker for medium voltage
EP0004213B1 (en) Arc-extinguishing device with pneumatic and magnetic self blow-out
EP0678886B1 (en) Medium or high voltage circuit-breaker
EP0398211A1 (en) High tension gas blast circuit breaker
EP0009446A1 (en) Compressed-gas high tension circuit interruptor
EP0458236B1 (en) Medium high voltage circuit breaker
EP0021951A1 (en) Gas blast circuit breaker with aspiration
EP0456025B1 (en) High voltage circuit interrupter with arc in series
EP0515268B1 (en) Varistor insertion device incorporated in an H.T. circuit breaker
FR2479553A1 (en) Circuit breaker with combined magnetic and pneumatic arc quenching - uses magnetic coil for arc rotation and conductive screen preventing pre-ionisation of expansion gas
FR2490397A2 (en) HV gas filled circuit breaker with semi-mobile arcing contact - uses arcing contact which moves down into arc chamber to divert arc current away from fixed contacts and form second series arc
FR2623657A1 (en) Circuit-breaker with self-blasting by expansion of insulating gas, equipped with an electric field distribution screen
CH634687A5 (en) Rotating-arc and self-blasting high-voltage circuit breaker
FR2783088A1 (en) SWITCH WITH A LONG-TERM INSERTION RESISTOR INSERTION SYSTEM
FR2554273A1 (en) HIGH VOLTAGE POWER CIRCUIT BREAKER
EP0398116B1 (en) Medium high voltage self-blowing circuit breaker

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19801002

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19830202

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: GAJIC, ZORAN