EP0079293A2 - Modular circuit interrupter with magnetic blow-out field and with gas cooling - Google Patents

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EP0079293A2
EP0079293A2 EP82420103A EP82420103A EP0079293A2 EP 0079293 A2 EP0079293 A2 EP 0079293A2 EP 82420103 A EP82420103 A EP 82420103A EP 82420103 A EP82420103 A EP 82420103A EP 0079293 A2 EP0079293 A2 EP 0079293A2
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EP
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module
contacts
contact
chambers
modules
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EP82420103A
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EP0079293B1 (en
EP0079293A3 (en
Inventor
Guy St-Jean
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Hydro Quebec
Original Assignee
Hydro Quebec
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate

Definitions

  • the present invention relates generally to the interruption of a high direct or alternating current flowing in a high voltage power line by means of a switch or a circuit breaker.
  • the subject of the present invention is a switch or circuit breaker of the type known under the name of "magnetic field blow switch", in which the current to be interrupted flows through a coil which generates a strong magnetic field capable of draw and cut the electric arc that occurs as soon as the switch or circuit breaker contacts are separated.
  • the stretching of the arc causes a rapid increase in the voltage across the arc and thus forces the current to tend towards 0 and therefore to break.
  • Conventional type magnetic field blown current interrupters usually consist of a simple switch comprising a fixed contact and a movable contact between which an electric arc is formed when the circuit is opened and the current still circulates.
  • the arc thus formed is drawn between the contacts by a magnetic field which is produced perpendicular to its latter by a coil electrically connected in series with the contacts through which the current flows which must be interrupted.
  • the arc voltage which always has a polarity opposite to the voltage of the current source is proportional to the length of the arc and therefore increases when the arc stretches under the effect of the field to-ultimately reduce the electric current intensity at 0 and thus ensure the desired interruption.
  • the present invention relates to a switch of the same type as above but constructed from an entirely different concept, which makes it possible to avoid the various drawbacks mentioned above.
  • a standardizable module is used. This module includes two adjacent chambers mounted in a simple and compact shape. These chambers each have their contact elements electrically connected together in series and mechanically actuated together to ensure an extremely short interruption time.
  • Each module is advantageously designed so that the arc moving away from the contacts generates suction which sucks in an ambient gas such as air, from the outside of the chambers to the interior thereof so as to improve the insulation of each chamber during and after the power interruption while cooling the contacts which are found within these.
  • the present invention relates to a new modular switch with magnetic field blowing and air or gas cooling, intended to be mounted on an electric line.
  • This switch includes at least one module comprising a flat body made of an electrically non-conductive and gas permeable material.
  • This flat body is divided into an upper arc chamber and a lower arc chamber separated from each other by a central wall.
  • Each chamber is provided with a fixed electrical contact which extends through the body of the module so that the latter can be mounted by two of its opposite surfaces on the electrical line.
  • a double and movable electrical contact is mounted on an axis passing through the central wall of the body.
  • This double contact is provided with a contact bar at each end, each of these contact bars being in one of the two chambers of the module so as to cooperate with the fixed contact of this same chamber.
  • a pivoting axis made of a non-conductive material passes through the body and is connected to the axis of the double contact so as to be able to pivot the latter and thus move the two contact bars simultaneously so as to come into electrical contact with the contacts modules or vice versa, to let or break the current flowing in the power line.
  • a coil forming an integral part of the switch is mounted on the power line so that it can be excited by the current flowing in it and thus be able to create a magnetic field sufficient to blow electric arcs forming in the chambers when the bars contacts are detached from the fixed contacts.
  • passage means are provided from outside the body of each module to the fixed and mobile contacts of this same module so that the air or the ambient gas can be sucked inside the chambers when the arcs are blown and can thus come to cool said fixed and mobile contacts.
  • the coil can be mounted either in series on the electrical circuit formed by the various contacts of the switch electrically connected together, or in parallel with respect to this same circuit.
  • the modular blow-off switch by magnetic field and cooled by air or gas can comprise a plurality of modules stacked one above the other and fixed together in this position.
  • Each module can be fitted with non-magnetic metal plates mounted on each of its opposite faces and electrically connected to the fixed contacts to dissipate heat.
  • the pivoting axis used to operate the double contacts must be of sufficient length. to connect the double contacts of all the modules together so that these contacts can all be actuated simultaneously.
  • a stack of modules as previously described can be used as a current limiter by electrically connecting the ends of a large coil to the metal plates fixed to the surface of the end modules of the threading to limit the current.
  • FIG. 1 is intended to illustrate the structure of a conventional type blow-out current interruption device of magnetic field mounted on an electric line (1) and equipped with a single switch constituted by a contact fixed electrical (3) and a movable electrical contact (5) mounted on a pivot (7) so as to be able to detach from or return to the fixed contact (3).
  • the electric line (1) is connected to a magnetic field blowing coil (not shown) using conductors (9) defining between them a space in which the arc moves when it is "blown" by the magnetic field created by the coil in a perpendicular direction.
  • the arc is directed towards a multiplicity of chambers (11) formed inside the housing (13) of the interrupting device by means of a plurality of fins or insulating walls (15 ).
  • the arc (17) forms immediately and moves in the space defined between the conductors (9) under the action of the magnetic force generated by the coil.
  • the center of the arc (17) which thus moves away from the contacts, enters the chambers (11) where it is sectioned into a series of small elementary arcs which are in turn stretched and curved until their total length is large enough so that the arc voltage has a sufficient value to bring the circulating current in line (1) at value O.
  • Such a current interrupting device works well but is limited by the insulation capacity of these contacts (3) and (5).
  • the length of the arc (17) must increase in the same way to be able to interrupt the flow of current in the line.
  • the current interruption time in a device of this type is of the order of a few tens of milliseconds, which is relatively long and leads to rapid erosion of the contacts of the switch.
  • This switch includes at least one module comprising two arc chambers, each of which is provided with means for interrupting the current mounted in series on the electric line whose current is to be interrupted. If the value of the voltage of the power line makes it necessary, two or more modules of the previous type can be stacked and their contacts connected in series. In this way, an arc chamber of standard dimensions can be provided to obtain an interruption time much shorter than that presently obtained with the interruption device of the type previously described.
  • the interruption time can be reduced to a millisecond or less by using modules supporting 5 kV, each module having the shape of a flat disc with an approximate diameter of 15 or 20 cm or a rectangular plate 10 or 15 cm wide, the disc or plate having a thickness not exceeding 5 cm.
  • FIG. 2 of the accompanying drawings shows two modules (19) and (19 ') which are identical. For this reason, only the top module (19) will be described below.
  • the module (19) comprises a body illustrated here by plates (21) and (23) inside each of which a circular arc chamber (25) and (27) is formed.
  • Current interruption means are arranged substantially in the center of each chamber (25) and (27).
  • the means of the upper chamber include a fixed contact (29) and a movable and pivoting contact (31).
  • the current interrupting means of the lower chamber (27) comprise a fixed contact (33) and a movable and pivoting contact (35).
  • the movable contacts (31) and (35) are respectively equipped with contact bars (30) and (32) which are intended to work in cooperation with the fixed contacts (29) and (33) in a way that is already well known. As can be seen, this description also applies to the lower module (19 ').
  • the contacts (29), (31), (33) and (35) are of course made of non-magnetic and electrically conductive materials, such as copper.
  • the movable contacts (31) and (35) of the means for interrupting the two arcing chambers are electrically connected and in fact consist of a single element as will be explained below in the description of the preferred embodiments of the invention.
  • a particularly important feature of the present invention resides in the fact that the movable contacts (31) and (35) are not only electrically interconnected since they in fact form a single element provided at each end of the bars (30) and ( 32) previously mentioned, but also actuated by the same pivoting axis made of a non-conductive material. This axis is also used to actuate the contact elements (31 ') and (35') of the lower module (19 v ).
  • a coil (37) intended to provide a sufficient magnetic force (39), is connected, by its two ends, to the fixed contact (33) of the chamber (27) and to the fixed contact (29 ') of the chamber (25' ) of the lower module (19 ').
  • the rooms are each provided with interior walls (41), (43), (41 ') and (43'), defining passages (G) from outside the body of each module to the fixed and movable contacts of this same module to guide a gas or the ambient air drawn inside the chambers when the arcs are blown, as will be explained below below.
  • the current flowing in the electric line enters the switch at (44) via the fixed contact (29) of the chamber (25). This current leaves the switch in (44 ') via the fixed contact (33') of the chamber (27 t ) of the lower module (19 '). It can therefore be seen that the current flowing in the means for interrupting successive arc chambers moves from one direction to the other as one passes from one chamber to the next. In other words, the current flows from contact (29) to contact (31) in the chamber (25) and from contact (35) to contact (33) in the chamber (27), then flows in the coil (37 ) before traveling again from contact (29 t ) to contact (31 ') in the chamber (25') and from contact (35 t ) to contact (33 ') in the chamber (27').
  • an essential characteristic of the invention lies in the fact that all the sets of two mobile contacts contained in each module (31) and (35) as well as (31 ') and (35') and their respective contact bars (30) and (32) as well as (30 ') and (32') are not only electrically interconnected but also mechanically connected together so as to be operated simultaneously.
  • each module (19) and (19 1 ) is made of a non-conductive material permeable to air, such as compressed glass beads.
  • FIG. 3 shows a vertical sectional view of the switch shown schematically in Figure 2.
  • each module such as the module (19) is composed of an intermediate flat disc (47) and two external discs (49) and (51) mounted on the two external faces of the intermediate disc (47) and fixed to the latter by means, for example, of an adhesive resistant to high temperatures applied along their outer periphery.
  • the faces of the outer discs (49) and (51) which are adjacent to the intermediate disc (47) are each provided with a shallow recess and a flat bottom (53) and (55).
  • the intermediate disc is also provided, on each of its two outer faces, with a shallow recess and flat bottom (57).
  • These recesses (57) are similar to each other have a shape and a dimension identical to those of the recesses (53) and (55) so as to be able to cooperate geometrically with the latter to define the arc chambers (25) and (27) .
  • Figure 3 also shows the passages (G) formed by the walls (41) and (41 ') previously mentioned. For reasons of simplicity, the means of interrupting each room have not been illustrated.
  • the height of various chambers (25), (27), (25 ') and (27') is the same and is chosen so as to be equal to or smaller than the diameter d of the arcs formed in each chamber.
  • the arcs formed touch the opposite walls of the chambers when they are accelerated radially from the contact elements when the latter are open. This centrifugal movement of the arc in each chamber and the fact that it touches the walls, creates a suction of air or gas from outside the chamber to the space defined between the contacts.
  • blowing coil is near the associated modules (19) and (19 ') and therefore their respective chambers so as to be able to create a strong magnetic field allowing an adequate acceleration of the arches.
  • such an arrangement makes it possible to accelerate the stretching of the electric arcs much more quickly than any interruption device of known type.
  • each fixed contact (29) consists of a bar ⁇ 63) fixed to the intermediate disc (47) in any known manner, and extended upwards by a stud (65) passing through the discs external (49) and (51) until reaching the external surface thereof.
  • the bar (63) has an inclined surface (67) (see FIG. 6).
  • the movable contact (31) has a central axis (69) ending at each end by a bar (71) extending laterally and provided with an inclined surface (67 ') (see Figure 6) intended to come into electrical contact with the inclined surfaces (67) of the corresponding fixed contacts (29).
  • the movable contact (31) of the module is mounted on a pivot (73) made of an electrically non-conductive material.
  • This pivot extends through the module and is actuated in rotation by means of an operating mechanism which can be of standard construction known to any person skilled in the art.
  • the fixed contacts (29) are arranged on each side of the double movable contact (31) which, with its contact bars (71) which extend in opposite directions. This leads to a plane symmetry of the opposite faces of the intermediate disc (47) and has a similarity in shape of the outer discs (49) and (51).
  • the illustrated modules are constructed as shown schematically in Figure 2.
  • the fixed contacts (29) are arranged one above the other while the movable contact (31) has its bars contact (71) oriented in the same direction from the central axis (69). This leads to a linear symmetry of each module.
  • each module plate (75) of non-magnetic metal When several modules are to be stacked one on top of the other, it is preferable to fix on the opposite faces of each module plates (75) of non-magnetic metal to dissipate the heat. These plates which are therefore fixed on the external surfaces of the external disks (49) and (51) are electrically connected to the studs (65) and to the fixed contacts (29).
  • the modules thus stacked can be fixed to each other by any known means such as for example with bolts and nuts electrically non-conductive or by bonding.
  • the modular switch is mounted with play in a housing (77) intended to drive the pivot (73).
  • the pivot (73) is fixed to the housing (77) by means of drive bars (79) extending across open passages provided for this purpose through the intermediate discs (47) of the modules which must be equipped with such drive bars (79).
  • the number of bars will of course depend on the number of modules forming the switch but it will be appreciated that, in this way, the torsional force which the axis (73) undergoes is reduced to an acceptable limit.
  • the housing (77) can itself be rotated relative to the switch by any conventional drive means.
  • the housing (77) as well as the drive bars (79) must be made of an electrically non-conductive material.
  • the great advantages of the modular switch of the type described above are that it reduces the time taken for the arc voltage to reach its peak and therefore that it provides a faster current interruption.
  • the current interruption time can in fact be much less than a millisecond, which makes the modular switch according to the invention usable for a multitude of applications. It can thus, for example, be used as an alternating current switch, alternating current limiter or direct current switch.
  • a variant of the invention consists in connecting the modular switch in parallel with its blowing coil so that the latter is mounted in shunt when the contacts of the switch are closed.
  • FIG. 7 Such an embodiment is illustrated in FIG. 7 where five identical modules are used and operated by the same drive device, and where the coil is mounted in shunt on the center module.
  • the coil has its two ends electrically connected to the external metal plates (75).
  • the blowing coil (37) carries the current only for a very short period of the order of a millisecond between the moment when the contacts separate until the moment when the current is interrupted.
  • the blowing coil (37) can be made of a very thin wire and can be very compact since the current does not circulate there permanently and no loss of energy occurs.
  • FIG. 8 Another alternative embodiment of the invention is illustrated in FIG. 8.
  • the switch is used in combination with a large blowing coil designed so as to be able to withstand a passage of permanent current or for a period of time long and thus make the switch usable as a current limiter on an alternating current circuit.
  • a current limiter comprises a large number of modules mounted in series and the outer plates (75) of the end modules of which are electrically connected to the ends of a limiting coil (37) acting also as a supply coil for the switch.
  • the interrupt circuit contacts are closed, the device impedance is zero and the device can therefore be connected in series on any alternating current circuit.
  • the contact circuits can quickly open and the current is interrupted for about a millisecond to circulate only in the limiting coil (37).
  • the latter can be chosen so that its impedance limits the intensity of the short-circuit current to any desired value.
  • Such a fast acting current limiter is extremely advantageous in a power supply system since it limits the increase in current to values much smaller than the short-circuit values predicted with conventional type switches with, like the result is a reduction in the stresses which the equipment of the supply system must bear.
  • the alternating current switch constructed according to the invention has the advantage of bringing the current to O in an extremely short time range of The order of a millisecond or less unlike conventional type circuit switches where the interruption time is of the order of tens of milliseconds as previously indicated. As previously indicated also, this shorter interruption time very substantially reduces contact erosion by electric arcs.
  • a fast-acting switch such as that proposed in the case of the present invention can be used to limit the evolution and the peak value of the current by acting as a current limiter.
  • this switch which makes it possible to quickly bring the current to 0, can be used as a direct current switch under high voltage.
  • the switch can also be used under ambient pressure above or below atmospheric pressure, using any suitable insulating gas such as sulfur hexafluoride.
  • the modular switch according to the invention finds another interesting application in the field of work to be carried out on power transmission lines.
  • the usual procedure is to isolate a portion of the transmission line from the power source and then earth the ends of this isolated portion of the transmission line on which the work is to be carried out.
  • Grounding is usually accomplished by means of insulated bars provided at one end with a connection mechanism to which a grounding conductor wire is attached. This thread, as its name suggests, brings to the ground any current induced in the portion of the transmission line by the parallel transport lines which are always in operation.
  • an electric arc usually breaks out between the repaired line portion and the mechanism attached to the end of the bar.
  • the arc which is generated by the induced current may be several meters long before s t interrupt. This arc, in addition to being extremely dangerous if it inadvertently falls at a point close to the repairer (s), often produces an unpleasant detonation and constitutes a real danger for people and the environment.
  • a switch according to the invention which, being extremely light, can be easily attached to the end of the bar and be used to effectively interrupt currents which can rise up to 400 amps at voltages equal to or greater than 49 kV.

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Abstract

A gas-cooled magnetic blast circuit breaker made up of a plurality of identical modules. Each module is a flat body made of electrically non-conductive air-permeable material and is formed with an upper and a lower arc breaking chamber, the chambers being separated from one another by a central wall of the body. An electrically conductive stationary contact member is provided in each chamber, each member extending through the body for connection to the power line on opposite faces of the body. There is also provided an electrically conductive dual contact member which is pivotally mounted across the central wall of the body, this dual member having a contact gate at each end, each gate being located in one of the chambers to cooperate with the stationary contact member in that chamber. A pivotable shaft, made of electrically non-conductive material, extends transversely through the body and is connected to the dual contact member to pivot it whereby to move the contact gates simultaneously into and out of electrical junction with the stationary contact members so as to make and break current in the power line. There is provided a coil which is energizable by the current in the power line and which is adapted to create a magnetic field suitable to blow, into the arc chambers, arcs that are formed when the contact gates are moved away from the stationary contact members. The chambers are formed so as to be provided with guideways extending from outside the body to the contact members so that air may be sucked into the chamber by the blown arcs so as to cool the contact members.

Description

La présente invention se rapporte de façon générale à l'interruption d'un courant continu ou alternatif élevé circulant dans une ligne électrique à haute tension au moyen d'un interrupteur ou d'un disjoncteur.The present invention relates generally to the interruption of a high direct or alternating current flowing in a high voltage power line by means of a switch or a circuit breaker.

Plus spécifiquement, la présente invention a pour objet un interrupteur ou disjoncteur du type connu sous le nom "d'interrupteur à soufflage par champ magnétique", dans lequel le courant à interrompre circule à travers une bobine qui génère un fort champ magnétique capable d'étirer et couper l'arc électrique qui se produit dès que les contacts de l'interrupteur ou du disjoncteur sont séparés. L'étirement de l'arc provoque une augmentation rapide de la tension aux bornes de l'arc et force ainsi le courant à tendre vers 0 et donc à se rompre.More specifically, the subject of the present invention is a switch or circuit breaker of the type known under the name of "magnetic field blow switch", in which the current to be interrupted flows through a coil which generates a strong magnetic field capable of draw and cut the electric arc that occurs as soon as the switch or circuit breaker contacts are separated. The stretching of the arc causes a rapid increase in the voltage across the arc and thus forces the current to tend towards 0 and therefore to break.

Les dispositifs d'interruption de courant à soufflage par champ magnétique de type conventionnel sont habituellement constitués d'un simple interrupteur comprenant un contact fixe et un contact mobile entre lesquels un arc électrique se forme lorsqu'il y a ouverture du circuit et que le courant électrique circule encore. L'arc ainsi formé est étiré entre les contacts par un champ magnétique qui est produit perpendiculairement à ses derniers par une bobine électriquement connectée en série avec les contacts à travers lesquels circule le courant qui doit être interrompu. La tension d'arc qui a toujours une polarité opposée à la tension de la source de courant est proportionnelle à la longueur de l'arc et augmente donc lorsque l'arc s'étire sous l'effet du champ pour-finalement réduire l'intensité courant électrique à 0 et ainsi assurer l'interruption désirée. Afin de pouvoir augmenter la tension d'arc par augmentation de la longueur de ce dernier, on utilise dans les interrupteurs de type connu une multiplicité de chambre placées en aval de la direction dans laquelle l'arc est étiré. De cette façon, l'arc qui se forme au moment de la séparation des contacts est sectionné en une série de petits arcs élémentaires qui sont étirés respectivement dans chacune des chambres jusqu'à ce que finalement la tension augmente au point où le courant devienne nul. Ces petits arcs élémentaires sont alors individuellement refroidis dans chaque chambre . Les principaux problèmes que l'on rencontre dans les interrupteurs du type précédemment décrit sont d'une part le fait que la longueur totale des arcs élémentaires ainsi formés doit être très grande ce qui la rend instable et d'autre part le fait que ces fortes tensions sont difficilement supportées par un seul interrupteur. Un autre problème est le fait que la vitesse de l'arc produit est lente, donc les temps d'interruption sont longs et l'érosion des contacts par l'arc est élevée. Enfin, les interrupteurs conventionnels de ce type sont aussi limités dans leur utilisation par la faible isolation électrique produite par le contact ouvert de l'interrupteur.Conventional type magnetic field blown current interrupters usually consist of a simple switch comprising a fixed contact and a movable contact between which an electric arc is formed when the circuit is opened and the current still circulates. The arc thus formed is drawn between the contacts by a magnetic field which is produced perpendicular to its latter by a coil electrically connected in series with the contacts through which the current flows which must be interrupted. The arc voltage which always has a polarity opposite to the voltage of the current source is proportional to the length of the arc and therefore increases when the arc stretches under the effect of the field to-ultimately reduce the electric current intensity at 0 and thus ensure the desired interruption. In order to be able to increase the arc voltage by increasing the length of the latter, a multiplicity of chambers placed downstream from the direction in which the arc is drawn is used in known type switches. In this way, the arc which forms when the contacts are separated is cut into a series of small elementary arcs which are respectively drawn in each of the chambers until finally the tension increases to the point where the current becomes zero. These small elementary arches are then individually cooled in each room. The main problems encountered in switches of the type described above are on the one hand the fact that the total length of the elementary arcs thus formed must be very large which makes it unstable and on the other hand the fact that these strong voltages are hardly supported by a single switch. Another problem is the fact that the speed of the arc produced is slow, so the interruption times are long and the erosion of the contacts by the arc is high. Finally, conventional switches of this type are also limited in their use by the low electrical insulation produced by the open contact of the switch.

La présente invention a pour objet un interrupteur du même type que précédemment mais construit à partir d'un concept entièrement différent, qui permet d'éviter les divers inconvénients ci-dessus mentionnés. Selon ce nouveau concept, un module standardisable est utilisé. Ce module comprend deux chambres adjacentes montées dans un boitier de forme simple et compacte. Ces chambres ont chacune leurs éléments de contact électriquement connectés ensemble en série et mécaniquement actionnés ensemble pour assurer un temps d'interruption extrêmement court.The present invention relates to a switch of the same type as above but constructed from an entirely different concept, which makes it possible to avoid the various drawbacks mentioned above. According to this new concept, a standardizable module is used. This module includes two adjacent chambers mounted in a simple and compact shape. These chambers each have their contact elements electrically connected together in series and mechanically actuated together to ensure an extremely short interruption time.

A partir de ce concept de base, on peut, lorsqu'on a affaire à des tensions plus élevées, utiliser une pluralité de modules à double chambre du type précédemment décrit, tous identiques et superposables. Les modules sont empilés les uns au dessus des autres et fixés ensemble de façon à ce que les contacts de toutes les chambres soient reliés en série. De plus, on relie ensemble tous les contacts mobiles des diverses chambres de façon mécanique pour qu'ils puissent être tous simultanément ouverts ou fermés.From this basic concept, it is possible, when dealing with higher voltages, to use a plurality of double-chamber modules of the type described above, all identical and stackable. The modules are stacked one above the other and fixed together so that the contacts of all the chambers are connected in series. In addition, all the movable contacts of the various chambers are connected together mechanically so that they can all be simultaneously open or closed.

Chaque module est avantageusement conçu de façon à ce que l'arc en s'éloignant des contacts engendre une succion qui aspire un gaz ambiant tel que l'air, depuis l'exterieur des chambres jusqu'à l'intérieur de celles-ci de façon à améliorer l'isolation de chaque chambre durant et après l'interruption de courant tout en refroidissant les contacts qui se trouvent au sein de ces dernières.Each module is advantageously designed so that the arc moving away from the contacts generates suction which sucks in an ambient gas such as air, from the outside of the chambers to the interior thereof so as to improve the insulation of each chamber during and after the power interruption while cooling the contacts which are found within these.

Plus spécifiquement, la présente invention a pour objet un nouvel interrupteur modulaire à soufflage par champ magnétique et refroidissement par air ou gaz, destiné à être monté sur une ligne électrique. Cet interrupteur inclus au moins un module comprenant un corps plat fait en un matériau électriquement non conducteur et perméable aux gaz. Ce corps plat est divisé en une chambre d'arc supérieure et une chambre d'arc inférieure séparées l'une de l'autre par une paroi centrale. Chaque chambre est pourvue d'un contact électrique fixe qui s'étend à travers le corps du module de façon à ce que ce dernier puisse être monté par deux de ses surfaces opposées sur la ligne électrique. Un contact électrique double et mobile est monté sur un axe passant à travers la paroi centrale du corps. Ce contact double est pourvu d'une barre de contact à chaque extrémité, chacune de ces barres de contact se trouvant dans l'une des deux chambres du module de façon à coopérer avec le contact fixe de cette même chambre. Un axe pivotant fait en un matériau non conducteur passe à travers le corps et est relié à l'axe du contact double pour pouvoir faire pivoter ce dernier et ainsi déplacer les deux barres de contact simultanément de façon à venir établir un contact électrique avec les contacts fixes du module ou l'inverse, pour laisser passer ou interrompre le courant circulant dans la ligne électrique. Une bobine faisant partie intégrante de l'interrupteur est montée sur la ligne électrique de façon à pouvoir être excitée par le courant circulant dans celle-ci et ainsi pouvoir créer un champ magnétique suffisant pour souffler des arcs électriques se formant dans les chambres lorsque les barres de contact sont décollées des contacts fixes. Enfin, des moyens de passage sont prévus depuis l'extérieur du corps de chaque module vers les contacts fixes et mobiles de ce même module pour que l'air ou le gaz ambiant puisse être aspiré à l'intérieur des chambres lorsque les arcs sont soufflés et puissent ainsi venir refroidir lesdits contacts fixes et mobiles.More specifically, the present invention relates to a new modular switch with magnetic field blowing and air or gas cooling, intended to be mounted on an electric line. This switch includes at least one module comprising a flat body made of an electrically non-conductive and gas permeable material. This flat body is divided into an upper arc chamber and a lower arc chamber separated from each other by a central wall. Each chamber is provided with a fixed electrical contact which extends through the body of the module so that the latter can be mounted by two of its opposite surfaces on the electrical line. A double and movable electrical contact is mounted on an axis passing through the central wall of the body. This double contact is provided with a contact bar at each end, each of these contact bars being in one of the two chambers of the module so as to cooperate with the fixed contact of this same chamber. A pivoting axis made of a non-conductive material passes through the body and is connected to the axis of the double contact so as to be able to pivot the latter and thus move the two contact bars simultaneously so as to come into electrical contact with the contacts modules or vice versa, to let or break the current flowing in the power line. A coil forming an integral part of the switch is mounted on the power line so that it can be excited by the current flowing in it and thus be able to create a magnetic field sufficient to blow electric arcs forming in the chambers when the bars contacts are detached from the fixed contacts. Finally, passage means are provided from outside the body of each module to the fixed and mobile contacts of this same module so that the air or the ambient gas can be sucked inside the chambers when the arcs are blown and can thus come to cool said fixed and mobile contacts.

En fonction de l'usage auquel est destiné l'interrupteur, la bobine peut être montée soit en série sur le circuit électrique constituée par les divers contacts de l'interrupteur reliés électriquement ensemble, ou en parallèle par rapport à ce même circuit.Depending on the use for which the switch is intended, the coil can be mounted either in series on the electrical circuit formed by the various contacts of the switch electrically connected together, or in parallel with respect to this same circuit.

Tel que précédemment indiqué et lorsque l'usage le justifie, l'interrupteur modulaire à soufflage par champ magnétique et à refroidissement par air ou gaz selon l'invention, peut comprendre une pluralité de modules empilés les uns au dessus des autres et fixés ensemble dans cette position. Chaque module peut être équipé de plaques de métal non magnétiques montées sur chacune de ses faces opposées et électriquement reliées aux contacts fixes pour dissiper la chaleur. Dans ce cas, l'axe pivotant servant à opérer les contacts doubles doit avoir une longueur suffisante . pour relier les contacts doubles de tous les modules ensemble de façon à ce que ces contact puissent tous être actionnés simultanément.As previously indicated and when the use justifies it, the modular blow-off switch by magnetic field and cooled by air or gas according to the invention, can comprise a plurality of modules stacked one above the other and fixed together in this position. Each module can be fitted with non-magnetic metal plates mounted on each of its opposite faces and electrically connected to the fixed contacts to dissipate heat. In this case, the pivoting axis used to operate the double contacts must be of sufficient length. to connect the double contacts of all the modules together so that these contacts can all be actuated simultaneously.

Un empilage de modules tel que précédemment décrit peut être utilisé comme limiteur de courant en reliant électriquement les extrémités d'une large bobine aux plaques de métal fixées à la surface des modules d'extrémité de l'enfilement pour limiter le courant.A stack of modules as previously described can be used as a current limiter by electrically connecting the ends of a large coil to the metal plates fixed to the surface of the end modules of the threading to limit the current.

Le principe général de l'invention ainsi que plusieurs modes de réalisation particuliers de celle-ci vont maintenant être décrits en se référant aux dessins schématiques annexés dans lesquels :

  • Figure 1 est une vue en coupe d'un interrupteur électrique à soufflage par champ magnétique de type conventionnel ;
  • Figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un interrupteur modulaire selon l'invention, destiné à illustrer le principe de fonctionnement de celui-ci ;
  • Figure 3 est une vue en coupe d'un interrupteur modulaire'selon l'invention, comprenant deux modules à double chambre ;
  • Figures 4 et 5 sont des vues en coupe de modules à double chambre selon deux modes de réalisation différents ;
  • Figure 6 est une vue en plan d'un module selon l'invention dont le disque de dessus a été enlevé pour montrer une chambre à arc et les contacts à l'intérieur de celle-ci ;
  • Figures 7 et 8 sont des vues en élévation de deux interrupteurs modulaires selon l'invention comprenant une pluralité de modules de base.
The general principle of the invention as well as several particular embodiments thereof will now be described with reference to the appended schematic drawings in which:
  • Figure 1 is a sectional view of an electric blow switch by magnetic field of conventional type;
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a modular switch according to the invention, intended to illustrate the operating principle thereof;
  • Figure 3 is a sectional view of a modular switch ' according to the invention, comprising two double chamber modules;
  • Figures 4 and 5 are sectional views of double chamber modules according to two different embodiments;
  • Figure 6 is a plan view of a module according to the invention whose top disc has been removed to show an arc chamber and the contacts therein;
  • Figures 7 and 8 are elevational views of two modular switches according to the invention comprising a plurality of basic modules.

Tel que précédemment indiqué, la figure 1 est destinée à illustrer la structure d'un dispositif d'interruption de courant à soufflage par champ magnétique de type conventionnel monté sur une ligne électrique (1) et équipé d'un seul interrupteur constitué par un contact électrique fixe (3) et un contact électrique mobile (5) monté sur un pivot (7) de façon à pouvoir se décoller du contact fixe (3) ou y revenir. La ligne électrique (1) est reliée à une bobine de soufflage par champ magnétique (non illustrée) à l'aide de conducteurs (9) définissant entre eux un espace dans lequel l'arc se déplace lorsqu'il est "soufflé" par le champ magnétique créé par la bobine dans une direction perpendiculaire. Pour augmenter la tension d'arc, l'arc est dirigé vers une multiplicité de chambres (11) formées à l'intérieur du boîtier (13) du dispositif d'interruption au moyen d'une pluràlité d'ailettes ou parois isolantes (15). Lorsque les contacts (3) et (5) sont séparés, l'arc (17) se forme immédiatement et se déplace dans l'espace défini entre les conducteurs (9) sous l'action de la force magnétique engendrée par la bobine. Le centre de l'arc (17) qui s'éloigne ainsi des contacts, entre dans les chambres (11) où il se trouve sectionné en une série de petits arcs élémentaires qui sont à leur tour étirés et courbés jusqu'à ce que leur longueur totale soit suffisamment grande pour que la tension d'arc ait une valeur suffisante pour amener le courant circulant dans la ligne (1) à la valeur O.As previously indicated, FIG. 1 is intended to illustrate the structure of a conventional type blow-out current interruption device of magnetic field mounted on an electric line (1) and equipped with a single switch constituted by a contact fixed electrical (3) and a movable electrical contact (5) mounted on a pivot (7) so as to be able to detach from or return to the fixed contact (3). The electric line (1) is connected to a magnetic field blowing coil (not shown) using conductors (9) defining between them a space in which the arc moves when it is "blown" by the magnetic field created by the coil in a perpendicular direction. To increase the arc voltage, the arc is directed towards a multiplicity of chambers (11) formed inside the housing (13) of the interrupting device by means of a plurality of fins or insulating walls (15 ). When the contacts (3) and (5) are separated, the arc (17) forms immediately and moves in the space defined between the conductors (9) under the action of the magnetic force generated by the coil. The center of the arc (17) which thus moves away from the contacts, enters the chambers (11) where it is sectioned into a series of small elementary arcs which are in turn stretched and curved until their total length is large enough so that the arc voltage has a sufficient value to bring the circulating current in line (1) at value O.

Un tel dispositif d'interruption de courant fonctionne bien mais est limité par la capacité d'isolation de ces contacts (3) et (5). De plus, si la tension dans la ligne électrique augmente, la longueur de l'arc (17) devra augmenter de la même façon pour pouvoir interrompre la circulation du courant dans la ligne. Pour ces diverses raisons, le temps d'interruption du courant dans un dispositif de ce type est de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes, ce qui est relativement long et conduit à une érosion rapide des contacts de l'interrupteur.Such a current interrupting device works well but is limited by the insulation capacity of these contacts (3) and (5). In addition, if the voltage in the power line increases, the length of the arc (17) must increase in the same way to be able to interrupt the flow of current in the line. For these various reasons, the current interruption time in a device of this type is of the order of a few tens of milliseconds, which is relatively long and leads to rapid erosion of the contacts of the switch.

L'interrupteur de courant selon l'invention permet de remédier à ces divers inconvénients. Cet interrupteur inclut au moins un module comprenant deux chambres d'arc dont chacune est pourvue de moyens d'interruption du courant montés en série sur la ligne électrique dont le courant est à interrompre. Si la valeur de la tension de la ligne électrique le rend nécessaire, deux ou plusieurs modules du type précédent peuvent être empilés et leurs contacts reliés en,séries. De cette façon, une chambre d'arc de dimensions standards peut être prévue pour obtenir un temps d'interruption beaucoup plus court que celui présentement obtenu avec le dispositif d'interruption du type précédemment décrit. En fait, il a été découvert selon l'invention que le temps d'interruption peut être réduit à une milliseconde ou moins en utilisant des modules supportant 5 kV, chaque module ayant la forme d'un disque plat de diamètre approximatif de 15 ou 20 cm ou d'une plaquette rectangulaire de 10 ou 15 cm de largeur, le disque ou la plaquette ayant une épaisseur n'exédant pas,5 cm . Ces dimensions sont bien sûr données uniquement à titre d'exemple et ne doivent en aucun cas être utilisées pour limiter la portée de la présente invention.The current switch according to the invention overcomes these various drawbacks. This switch includes at least one module comprising two arc chambers, each of which is provided with means for interrupting the current mounted in series on the electric line whose current is to be interrupted. If the value of the voltage of the power line makes it necessary, two or more modules of the previous type can be stacked and their contacts connected in series. In this way, an arc chamber of standard dimensions can be provided to obtain an interruption time much shorter than that presently obtained with the interruption device of the type previously described. In fact, it has been discovered according to the invention that the interruption time can be reduced to a millisecond or less by using modules supporting 5 kV, each module having the shape of a flat disc with an approximate diameter of 15 or 20 cm or a rectangular plate 10 or 15 cm wide, the disc or plate having a thickness not exceeding 5 cm. These dimensions are of course given only by way of example and should in no case be used to limit the scope of the present invention.

La figure 2 des dessins annexés montre deux modules (19) et (19') qui sont identiques. Pour cette raison, seul le module de dessus (19) sera décrit ci-dessous.Figure 2 of the accompanying drawings shows two modules (19) and (19 ') which are identical. For this reason, only the top module (19) will be described below.

Le module (19) comprend un corps illustré ici par des plaques (21) et (23) à l'intérieur de chacune desquelles une chambre d'arc circulaire (25) et (27) est formée. Des moyens d'interruption du courant sont disposés sensiblement au centre de chaque chambre (25) et (27). Les moyens de la chambre supérieure comprennent un contact fixe (29) et un contact mobile et pivotant (31). De façon similaire, les moyens d'interruption du courant de la chambre inférieure (27) comprennent un contact fixe (33) et un contact mobile et pivotant (35).The module (19) comprises a body illustrated here by plates (21) and (23) inside each of which a circular arc chamber (25) and (27) is formed. Current interruption means are arranged substantially in the center of each chamber (25) and (27). The means of the upper chamber include a fixed contact (29) and a movable and pivoting contact (31). Similarly, the current interrupting means of the lower chamber (27) comprise a fixed contact (33) and a movable and pivoting contact (35).

Les contacts mobiles (31) et (35) sont respectivement équipés de barres de contact (30) et (32) qui sont destinées à travailler en coopération avec les contacts fixes (29) et (33) d'une façon qui est déjà bien connue. Comme on peut le constater, cette description s'applique également au module inférieur (19').The movable contacts (31) and (35) are respectively equipped with contact bars (30) and (32) which are intended to work in cooperation with the fixed contacts (29) and (33) in a way that is already well known. As can be seen, this description also applies to the lower module (19 ').

Les contacts (29), (31), (33) et (35) sont bien entendu faits en matériaux non-magnétiques et électriquement conducteurs, tel que du cuivre.The contacts (29), (31), (33) and (35) are of course made of non-magnetic and electrically conductive materials, such as copper.

Les contacts mobiles (31) et (35) des moyens d'interruption des deux chambres d'arc sont électriquement reliés et sont en fait constitués d'un seul élément comme il sera expliqué ci-dessous dans la description des modes de réalisation préférés de l'invention. Une caractéristique particulièrement importante de la présente invention réside dans le fait que les contacts mobiles (31) et (35) sont non seulement électriquement interconnectés puisqu'ils forment en fait qu'un seul élément pourvu à chaque extrémité des barres (30) et (32) précédemment mentionnées, mais également actionnés par le même axe pivotant fait en un matériau non-conducteur. Cet axe sert aussi à actionner les éléments de contact (31') et (35') du module inférieur (19v).The movable contacts (31) and (35) of the means for interrupting the two arcing chambers are electrically connected and in fact consist of a single element as will be explained below in the description of the preferred embodiments of the invention. A particularly important feature of the present invention resides in the fact that the movable contacts (31) and (35) are not only electrically interconnected since they in fact form a single element provided at each end of the bars (30) and ( 32) previously mentioned, but also actuated by the same pivoting axis made of a non-conductive material. This axis is also used to actuate the contact elements (31 ') and (35') of the lower module (19 v ).

Une bobine (37) destinée à fournir une force magnétique suffisante (39), est reliée, par ses deux extrémités, au contact fixe (33) de la chambre (27) et au contact fixe (29') de la chambre (25') du module inférieur (19').A coil (37) intended to provide a sufficient magnetic force (39), is connected, by its two ends, to the fixed contact (33) of the chamber (27) and to the fixed contact (29 ') of the chamber (25' ) of the lower module (19 ').

Enfin, les chambres sont chacune pourvues de parois (41), (43), (41') et (43') intérieures, définissant des passages (G) depuis l'extérieur du corps de chaque module vers les contacts fixes et mobiles de ce même module pour guider un gaz ou l'air ambiant aspiré à l'intérieur des chambres lorsque les arcs sont soufflés, comme il sera expliqué ci-dessous.Finally, the rooms are each provided with interior walls (41), (43), (41 ') and (43'), defining passages (G) from outside the body of each module to the fixed and movable contacts of this same module to guide a gas or the ambient air drawn inside the chambers when the arcs are blown, as will be explained below below.

Le courant circulant dans la ligne électrique entre dans l'interrupteur en (44) via le contact fixe (29) de la chambre (25). Ce courant sort de l'interrupteur en (44') via le contact fixe (33') de la chambre (27t) du module inférieur (19'). On peut donc constater que le courant circulant dans les moyens d'interruption des chambres d'arc successives se déplace d'une direction à l'autre au fur à mesure que l'on passe d'une chambre à la suivante. En d'autres mots, le courant circule du contact (29) au contact (31) dans la chambre (25) et du contact (35) au contact (33) dans la chambre (27), puis circule dans la bobine (37) avant de circuler à nouveau du contact (29t) au contact (31') dans la chambre (25') et du contact (35t) au contact (33') dans la chambre (27'). Il en résulte que, lorsque les barres pivotantes (30), (32), (30') et (32') sont ouvertes simultanément par l'axe de pivotement qui leur est commun, et sont déplacées le long de la ligne pointillé (45), le champ magnétique (39) va étirer les arcs en direction opposée dans les chambres successives (25), (27), (25') et (27'), sous l'action du champ magnétique (39). Les arcs individuels ainsi étirés rapidement vers le mur périphérique des chambres vont créer une tension d'arc proportionnelle à leur longueur respective, qui va-à son tour conduire à une réduction du courant jusqu'à O, c'est-à-dire à l'interruption du courant désirée.The current flowing in the electric line enters the switch at (44) via the fixed contact (29) of the chamber (25). This current leaves the switch in (44 ') via the fixed contact (33') of the chamber (27 t ) of the lower module (19 '). It can therefore be seen that the current flowing in the means for interrupting successive arc chambers moves from one direction to the other as one passes from one chamber to the next. In other words, the current flows from contact (29) to contact (31) in the chamber (25) and from contact (35) to contact (33) in the chamber (27), then flows in the coil (37 ) before traveling again from contact (29 t ) to contact (31 ') in the chamber (25') and from contact (35 t ) to contact (33 ') in the chamber (27'). As a result, when the pivoting bars (30), (32), (30 ') and (32') are opened simultaneously by the pivot axis which is common to them, and are moved along the dotted line ( 45), the magnetic field (39) will stretch the arcs in the opposite direction in the successive chambers (25), (27), (25 ') and (27'), under the action of the magnetic field (39). The individual arcs thus stretched quickly towards the peripheral wall of the chambers will create an arc voltage proportional to their respective length, which will in turn lead to a reduction of the current up to O, i.e. the desired current interruption.

Il convient à nouveau de rappeler qu'une caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait que tous les ensembles de deux contacts mobiles contenus dans chaque module (31) et (35) ainsi que (31') et (35') et leurs barres de contact respectives (30) et (32) ainsi que (30') et (32') sont non seulement interconnectés électriquement mais également reliés mécaniquement ensemble de façon à être opérés simultanément. Ceci conduit à l'obtention d'un appareil très compact dans lequel la tension de travail de chaque chambre peut être relativement petite avec, comme résultat, une réduction du temps d'interruption et par conséquent une diminution substantielle de l'érosion des contacts des moyens d'interruption au sein de chaque chambre.It should once again be recalled that an essential characteristic of the invention lies in the fact that all the sets of two mobile contacts contained in each module (31) and (35) as well as (31 ') and (35') and their respective contact bars (30) and (32) as well as (30 ') and (32') are not only electrically interconnected but also mechanically connected together so as to be operated simultaneously. This leads to a very compact device in which the working voltage of each chamber can be relatively small with, as a result, a reduction in the interruption time and consequently a substantial reduction in the erosion of the contacts of the means of interruption within each room.

On peut finalement ajouter que le corps de chaque module (19) et (191) est fait en un matériau non-conducteur perméable à l'air, tel que de billes de verre compressées.We can finally add that the body of each module (19) and (19 1 ) is made of a non-conductive material permeable to air, such as compressed glass beads.

La figure 3 montre une vue en coupe verticale de l'interrupteur montré de façon schématique sur la figure 2. On peut constater à nouveau sur cette figure que les modules (19) et (19') sont de structure identique. De préférence, chaque module tel que le module (19) est composé d'un disque plat intermédiaire (47) et de deux disques extérieurs (49) et (51) montés sur les deux faces externes du disque intermédiaire (47) et fixés à celui-ci au moyen, par exemple, d'une colle résistant à de hautes températures appliquée le long de leur périphérie extérieure. Les faces des disques extérieurs (49) et (51) qui sont adjacentes au disque intermédiaire (47), sont chacune pourvues d'un renfoncement peu profond et à fond plat (53) et (55). Le disque intermédiaire est également pourvu, sur chacune de ses deux faces extérieures, d'un renfoncement peu profond et à fond plàt (57). Ces renfoncements (57) sont similaires entre eux ont une forme et une dimension identiques à celles des renfoncements (53) et (55) de façon à pouvoir coopérer géométriquement avec ces derniers pour définir les chambres d'arc (25) et (27).Figure 3 shows a vertical sectional view of the switch shown schematically in Figure 2. We can see again in this figure that the modules (19) and (19 ') are of identical structure. Preferably, each module such as the module (19) is composed of an intermediate flat disc (47) and two external discs (49) and (51) mounted on the two external faces of the intermediate disc (47) and fixed to the latter by means, for example, of an adhesive resistant to high temperatures applied along their outer periphery. The faces of the outer discs (49) and (51) which are adjacent to the intermediate disc (47) are each provided with a shallow recess and a flat bottom (53) and (55). The intermediate disc is also provided, on each of its two outer faces, with a shallow recess and flat bottom (57). These recesses (57) are similar to each other have a shape and a dimension identical to those of the recesses (53) and (55) so as to be able to cooperate geometrically with the latter to define the arc chambers (25) and (27) .

La figure 3 montre également les passages (G) formés par les parois (41) et (41') précédemment mentionnées. Pour des raisons de simplicité, les moyens d'interruption de chaque chambre n'ont pas été illustrés.Figure 3 also shows the passages (G) formed by the walls (41) and (41 ') previously mentioned. For reasons of simplicity, the means of interrupting each room have not been illustrated.

On peut également noter sur cette figure que la hauteur de diverses chambres (25), (27), (25') et (27') est la même et est choisie de façon à être égale à ou plus petite que le diamètre d des arcs formés dans chaque chambre. De cette façon, les arcs formés touchent les parois opposées des chambres lorsqu'ils sont accélérés radialement depuis les éléments de contacts lorsque ceux-ci sont ouverts. Ce mouvement centrifuge de l'arc dans chaque chambre et le fait que celui-ci touche aux parois, crée une succion de l'air ou d'un gaz depuis l'extérieur de la chambre vers l'espace défini entre les contacts. Ceci résulte en une amélioration de l'isolation des contacts qui ont à supporter la tension d'arc ainsi que de l'ensemble de la chambre, par élimination des gaz ionisés qui se trouvent entre les contacts, et en un refroidissement ces derniers. Le mouvement du gaz de refroidissement ainsi aspiré est illustré à l'aide de flèches dans les passages (G) illustrés sur la figure 2. Le gaz qui se trouve compressé en avant de l'arc lorsque celui-ci est étiré s'échappe à travers les parois de la chambre grâce à la porosité du matériau avec lequel est constitué le corps de chaque module.It can also be noted in this figure that the height of various chambers (25), (27), (25 ') and (27') is the same and is chosen so as to be equal to or smaller than the diameter d of the arcs formed in each chamber. In this way, the arcs formed touch the opposite walls of the chambers when they are accelerated radially from the contact elements when the latter are open. This centrifugal movement of the arc in each chamber and the fact that it touches the walls, creates a suction of air or gas from outside the chamber to the space defined between the contacts. This results in an improvement of the insulation of the contacts which have to withstand the arcing voltage as well as of the whole of the chamber, by elimination of the ionized gases which are between the contacts, and in a cooling of the latter. The movement of the cooling gas thus drawn in is illustrated by means of arrows in the passages (G) illustrated in FIG. 2. The gas which is compressed in front of the arc when the latter is drawn escapes from through the walls of the chamber thanks to the porosity of the material from which the body of each module is made.

On peut également noter, sur la figure 3, que la bobine de soufflage est à proximité des modules associés (19) et (19') et par conséquent de leurs chambres respectives de façon à pouvoir créer un champ magnétique puissant permettant une accélération adéquate des arcs. En fait, il a été découvert, selon l'invention, qu'un tel arrangement permet d'accélérer l'étirement des arcs électriques de façon beaucoup plus rapide que n'importe quel dispositif d'interruption de type connu.It can also be noted, in FIG. 3, that the blowing coil is near the associated modules (19) and (19 ') and therefore their respective chambers so as to be able to create a strong magnetic field allowing an adequate acceleration of the arches. In fact, it has been discovered, according to the invention, that such an arrangement makes it possible to accelerate the stretching of the electric arcs much more quickly than any interruption device of known type.

Les vues en coupe illustrées sur les figures 4 et 5 ainsi que la vue en plan illustrée sur la figure 6 sont destinées à montrer les variantes possibles de réalisation des moyens d'interruption au sein des chambres d'arc. On peut ainsi voir que chaque contact fixe (29) est constitué d'une barre Ç63) fixée au disque intermédiaire (47) de n'importe quelle manière connue, et prolongée vers le haut par un plot (65) passant à travers les disques extérieurs (49) et (51) jusqu'à atteindre la surface externe de ceux-ci. La barre (63) a une surface inclinée (67) (voir figure 6).. D'autre part, le contact mobile (31) a un axe central (69) se terminant à chaque extrémité par une barre (71) s'étendant latéralement et pourvu d'une surface inclinée (67') (voir figure 6) destinée à venir en contact électrique avec les surfaces inclinées (67) des contacts fixes (29) correspondants.The sectional views illustrated in FIGS. 4 and 5 as well as the plan view illustrated in FIG. 6 are intended to show the possible alternative embodiments of the interrupting means within the arc chambers. It can thus be seen that each fixed contact (29) consists of a bar Ç63) fixed to the intermediate disc (47) in any known manner, and extended upwards by a stud (65) passing through the discs external (49) and (51) until reaching the external surface thereof. The bar (63) has an inclined surface (67) (see FIG. 6). On the other hand, the movable contact (31) has a central axis (69) ending at each end by a bar (71) extending laterally and provided with an inclined surface (67 ') (see Figure 6) intended to come into electrical contact with the inclined surfaces (67) of the corresponding fixed contacts (29).

Le contact mobile (31) du module est monté sur un pivot (73) fait en un matériau électriquement non-conducteur. Ce pivot s'étend à travers le module et est actionné en rotation au moyen d'un mécanisme d'opération qui peut être de construction standard connue de tout homme de l'art.The movable contact (31) of the module is mounted on a pivot (73) made of an electrically non-conductive material. This pivot extends through the module and is actuated in rotation by means of an operating mechanism which can be of standard construction known to any person skilled in the art.

On comprendra à la lecture de la description ci-dessus que si plusieurs modules sont utilisés en série, un seul pivot (73) sera utilisé pour amener en rotation tous les contacts mobiles (31) simultanément de façon à ouvrir les di. vers moyens d'interruption ou les fermer tous ensemble.It will be understood from reading the description above that if several modules are used in series, a single pivot (73) will be used to rotate all the movable contacts (31) simultaneously so as to open the di. towards interruption means or close them all together.

Sur la figure 4, on peut noter que les contacts fixes (29) sont disposés de chaque côté du contact mobile double (31) qui, a ses barres de contact (71) qui s'étendent dans des directions opposées. Ceci conduit à une symétrie plane des faces opposées du disque intermédiaire (47) et a une similitude de forme des disques extérieurs (49) et (51).In FIG. 4, it can be noted that the fixed contacts (29) are arranged on each side of the double movable contact (31) which, with its contact bars (71) which extend in opposite directions. This leads to a plane symmetry of the opposite faces of the intermediate disc (47) and has a similarity in shape of the outer discs (49) and (51).

Sur la figure 5, les modules illustrés sont construits tel que montré de façon schématique sur la figure 2. Les contacts fixes (29) sont disposés l'un au-dessus de l'autre alors que le contact mobile (31) a ses barres de contact (71) orientées dans la même direction depuis l'axe central (69). Ceci conduit à une symétrie linéaire de chaque module.In Figure 5, the illustrated modules are constructed as shown schematically in Figure 2. The fixed contacts (29) are arranged one above the other while the movable contact (31) has its bars contact (71) oriented in the same direction from the central axis (69). This leads to a linear symmetry of each module.

Lorsque plusieurs modules doivent être empilés les uns au-dessus des autres, il est préférable de fixer sur les faces opposées de chaque module des plaques (75) de métal non-magnétique pour dissiper la chaleur. Ces plaques qui sont donc fixées sur les surfaces extérieures des disques extérieurs (49) et (51) sont électriquement connectés aux plots (65) et aux contacts fixes (29). Les modules ainsi empilés peuvent être fixés les uns aux autres par n'importe quel moyen connu tel que par exemple avec des boulons et des écrous électriquement non-conducteur ou par collage.When several modules are to be stacked one on top of the other, it is preferable to fix on the opposite faces of each module plates (75) of non-magnetic metal to dissipate the heat. These plates which are therefore fixed on the external surfaces of the external disks (49) and (51) are electrically connected to the studs (65) and to the fixed contacts (29). The modules thus stacked can be fixed to each other by any known means such as for example with bolts and nuts electrically non-conductive or by bonding.

En se référant maintenant à la figure 5, lorsqu'un nombre important de modules doivent être utilisés et que la résistance à la torsion du pivot (73) semble être insuffisante si la force de rotation est appliquée seulement à l'une de ses extrémités, on peut utiliser un mécanisme différent de rotation. Selon ce mécanisme, l'interrupteur modulaire est monté avec du jeu dans un boîtier (77) destiné à entrainer le pivot (73). A cette fin le pivot (73) est fixé au boîtier (77) au moyen de barres d'entraînement (79) s'étendant en travers de passages ouverts prévues à cet .. effet à travers les disques intermédiaires (47) des modules qui doivent être équipés avec de tels barres d'entraînement (79). Le nombre de barres dépendra bien entendu du nombre de modules formant l'interrupteur mais on pourra apprécier que, de cette façon, l'effort de torsion que subit l'axe (73) est réduit jusqu'à une limite acceptable. Le boîtier (77) peut être lui-même amené en rotation par rapport à l'interrupteur par n'importe quel moyen d'entraînement conventionnel.Referring now to FIG. 5, when a large number of modules have to be used and the torsional strength of the pivot (73) seems to be insufficient if the rotational force is applied only at one of its ends, one can use a different mechanism of rotation. According to this mechanism, the modular switch is mounted with play in a housing (77) intended to drive the pivot (73). To this end, the pivot (73) is fixed to the housing (77) by means of drive bars (79) extending across open passages provided for this purpose through the intermediate discs (47) of the modules which must be equipped with such drive bars (79). The number of bars will of course depend on the number of modules forming the switch but it will be appreciated that, in this way, the torsional force which the axis (73) undergoes is reduced to an acceptable limit. The housing (77) can itself be rotated relative to the switch by any conventional drive means.

De toute évidence, le boîtier (77) de même que les barres d'entraînement (79) doivent être faits en un matériau électriquement non-conducteur.Obviously, the housing (77) as well as the drive bars (79) must be made of an electrically non-conductive material.

Comme on peut facilement le déduire à la lecture de la description ci-dessus des modes de réalisation illustrés sur les figures 4, 5 et 6, il est évident que l'inertie mécanique des contacts mobiles est très faible, ce qui conduit à une très grande accélération de ces contacts lorsqu'ils sont déplacés avec comme résultat un temps d'ouverture extrêmement court. Cette faible inertie est très importante à cause de la proximité de la bobine de soufflage de l'arc qui engendre un champ magnétique fort qui à son tour produit un déplacement extrêmement rapide des arcs et engendre des tensions d'arc élevées. Les contacts électriques des moyens d'interruption de chaque chambre peuvent ainsi beaucoup mieux supporter les fortes tensions d'arc produites dans la chambre en question grâce à l'aide fournie par l'air ou le gaz aspiré depuis l'extérieur lors du déplacement de l'arc.As can easily be deduced from reading the above description of the embodiments illustrated in FIGS. 4, 5 and 6, it is obvious that the mechanical inertia of the mobile contacts is very low, which leads to a very great acceleration of these contacts when moved, resulting in an extremely short opening time. This low inertia is very important because of the proximity of the arc blowing coil which generates a strong magnetic field which in turn produces an extremely rapid displacement of the arcs and generates high arc voltages. The electrical contacts of the interrupting means of each chamber can thus better withstand the high arcing voltages produced in the chamber in question thanks to the assistance provided by the air or the gas sucked in from the outside during the displacement of the arc.

Les grands avantages de l'interrupteur modulaire du type précédemment décrit sont qu'il réduit le temps mis par la tension d'arc pour atteindre son sommet et par conséquent qu'il fournit une interruption de courant plus rapide. Le temps d'interruption du courant peut être en fait de beaucoup inférieur à une milliseconde, ce qui rend l'interrupteur modulaire selon l'invention utilisable pour une multitude d'applications. On peut ainsi, par exemple, l'utiliser comme interrupteur de courant alternatif, limiteur de courant alternatif ou interrupteur de courant continu.The great advantages of the modular switch of the type described above are that it reduces the time taken for the arc voltage to reach its peak and therefore that it provides a faster current interruption. The current interruption time can in fact be much less than a millisecond, which makes the modular switch according to the invention usable for a multitude of applications. It can thus, for example, be used as an alternating current switch, alternating current limiter or direct current switch.

En se référant à nouveau à l'illustration schématique donnée sur la figure 2, on peut constater que lorsque les contacts sont fermés, l'impédance de l'ensemble de l'interrupteur est égale à celle de la bobine de soufflage. Cette impédance pourrait devenir importante si plusieurs modules étaient montés en série, et ceci pourrait amener un inconvénient dans certaines applications où du courant circule de façon presque continu dans l'interrupteur. Dans un tel cas, une variante de l'invention consiste à connecter l'interrupteur modulaire en parallèle avec sa bobine de soufflage de façon à ce que cette dernière soit montée en shunt lorsque les contacts de l'interrupteur sont fermés. Un tel mode de réalisation est illustré sur la figure 7 où cinq modules identiques sont utilisés et opérés par le même dispositif d'entraînement, et où la bobine est montée en shunt sur le module du centre. Sur cette figure la bobine a ses deux extrémités connectées électriquement aux plaques de métal extérieures (75). Lorsque les contacts sont ouverts, la tension d'arc dans les chambres parallèles du module central "force" le courant dans la bobine de soufflage de façon à produire le champ magnétique requis. Dans cette variante de réalisation illustrée sur la figure 7, les modules d'interruption n'ont que l'impédance de leurs contacts lorsque ces contacts sont fermés. En fait, la bobine de soufflage (37) ne transporte le courant que pour une très courte période de l'ordre d'une milliseconde entre le moment où le les contacts se séparent jusqu'au moment où le courant est interrompu. Il en résulte que la.bobine de soufflage (37) peut être faite en un fil très mince et peut être très compacte puisque le courant n'y circule pas de façon permanente et qu'aucune perte d'énergie ne se produit.Referring again to the schematic illustration given in Figure 2, it can be seen that when the contacts are closed, the impedance of the switch assembly is equal to that of the blow coil. This impedance could become significant if several modules were connected in series, and this could lead to a drawback in certain applications where current flows almost continuously in the switch. In such a case, a variant of the invention consists in connecting the modular switch in parallel with its blowing coil so that the latter is mounted in shunt when the contacts of the switch are closed. Such an embodiment is illustrated in FIG. 7 where five identical modules are used and operated by the same drive device, and where the coil is mounted in shunt on the center module. In this figure the coil has its two ends electrically connected to the external metal plates (75). When the contacts are open, the arcing voltage in the parallel chambers of the central module "forces" the current through the blow coil to produce the required magnetic field. In this variant embodiment illustrated in FIG. 7, the interrupt modules have only the impedance of their contacts when these contacts are closed. In fact, the blow coil (37) carries the current only for a very short period of the order of a millisecond between the moment when the contacts separate until the moment when the current is interrupted. As a result, the blowing coil (37) can be made of a very thin wire and can be very compact since the current does not circulate there permanently and no loss of energy occurs.

Une autre variante de réalisation de l'invention est illustrée sur la figure 8. Selon cette variante, l'interrupteur est utilisé en combinaison avec une grosse bobine de soufflage conçue de façon à pouvoir supporter un passage de courant permanent ou pour une période de temps longue et pour ainsi rendre l'interrupteur utilisable comme limiteur de courant sur un circuit de courant alternatif. Tel qu'illustré sur la figure 8, un tel limiteur de courant comprend un grand nombre de modules montés en série et dont les plaques extérieures (75) des modules d'extrémité sont reliées électriquement aux extrémités d'une bobine limitative (37) agissant également comme bobine de soufflage pour l'interrupteur. Lorsque les contacts du circuit d'interruption sont fermés, l'impédance de l'appareil est nulle et ce dernier peut donc être monté en série sur n'importe quel circuit de courant alternatif. Si un court-circuit se produit, les circuits de contact peuvent rapidement s'ouvrir et le courant s'interrompt pendant environ une milliseconde pour ne plus circuler que dans la bobine limitative (37). Cette dernière peut être choisie de façon à ce que son impédance limite l'intensité du courant de court-circuit à n'importe quelle valeur désirée. Un tel limiteur de courant à action rapide est extrêmement intéressant dans un système d'alimentation électrique puisqu'il limite l'augmentation de courant à des valeurs beaucoup plus petites que les valeurs de court-circuit prévues avec les interrupteurs de type conventionnel avec, comme résultat une diminution des contraintes que doivent supporter les équipements du système d'alimentation.Another alternative embodiment of the invention is illustrated in FIG. 8. According to this variant, the switch is used in combination with a large blowing coil designed so as to be able to withstand a passage of permanent current or for a period of time long and thus make the switch usable as a current limiter on an alternating current circuit. As illustrated in FIG. 8, such a current limiter comprises a large number of modules mounted in series and the outer plates (75) of the end modules of which are electrically connected to the ends of a limiting coil (37) acting also as a supply coil for the switch. When the interrupt circuit contacts are closed, the device impedance is zero and the device can therefore be connected in series on any alternating current circuit. If a short circuit occurs, the contact circuits can quickly open and the current is interrupted for about a millisecond to circulate only in the limiting coil (37). The latter can be chosen so that its impedance limits the intensity of the short-circuit current to any desired value. Such a fast acting current limiter is extremely advantageous in a power supply system since it limits the increase in current to values much smaller than the short-circuit values predicted with conventional type switches with, like the result is a reduction in the stresses which the equipment of the supply system must bear.

Pour résumer, l'interrupteur de courant alternatif construit selon l'invention a l'avantage d'amener le courant à O dans une fourchette de temps extrêmement courte de L'ordre d'une milliseconde ou moins contrairement aux interrupteurs de circuit de type conventionnel où le temps d'interruption est de l'ordre de dizaines de milliseconde tel que précédemment indiqué. Tel que précédemment indiqué également, ce temps d'interruption plus court réduit de façon très substantielle l'érosion des contacts par les arcs électriques. De plus, puisque les courants de court-circuit dans les systèmes d'alimentation ou de transport demandent jusqu'à un demi cycle, soit 8 millisecondes pour atteindre leur valeur maximale dans le cas d'un défaut, un interrupteur à action rapide tel que celui proposé dans le cas de la présente invention peut être utilisé pour limiter l'évolution et la valeur crête du courant en agissant comme un limiteur de courant.To summarize, the alternating current switch constructed according to the invention has the advantage of bringing the current to O in an extremely short time range of The order of a millisecond or less unlike conventional type circuit switches where the interruption time is of the order of tens of milliseconds as previously indicated. As previously indicated also, this shorter interruption time very substantially reduces contact erosion by electric arcs. In addition, since short-circuit currents in supply or transport systems require up to half a cycle, i.e. 8 milliseconds to reach their maximum value in the event of a fault, a fast-acting switch such as that proposed in the case of the present invention can be used to limit the evolution and the peak value of the current by acting as a current limiter.

De plus, cet interrupteur qui permet d'amener rapidement le courant à 0, peut être utilisé comme interrupteur de courant continu sous forte tension.In addition, this switch which makes it possible to quickly bring the current to 0, can be used as a direct current switch under high voltage.

D'autres modifications peuvent être apportées à la présente invention, tel le fait d'utiliser des tuyères à gaz sous pression à l'intérieur des passages (G) de façon à souffler les arcs loin des contacts si ces derniers ont une tendance à coller pour des valeurs de courant élevées. Comme tout spécialiste dans ce domaine pourra facilement le comprendre, ce problème du collage des arcs peut être réduit en utilisant des matériaux spéciaux pour fabriquer les contacts.Other modifications can be made to the present invention, such as the use of pressurized gas nozzles inside the passages (G) so as to blow the arcs away from the contacts if the latter have a tendency to stick. for high current values. As any specialist in this field can easily understand, this problem of bonding the arcs can be reduced by using special materials to manufacture the contacts.

De façon à améliorer la rigidité diélectrique et la conductivité thermique, l'interrupteur peut également être utilisé sous une pression ambiante supérieure ou inférieure à la pression atmosphérique, en utilisant n'importe quel gaz isolant approprié tel que l'hexafluorure de soufre.In order to improve the dielectric strength and thermal conductivity, the switch can also be used under ambient pressure above or below atmospheric pressure, using any suitable insulating gas such as sulfur hexafluoride.

L'interrupteur modulaire selon l'invention trouve une autre application intéressante dans le domaine des travaux à effectuer sur les lignes de transport d'énergie. Lorsque de tels travaux sont effectués, la procédure habituelle consiste à isoler une portion de la ligne de transport de la source d'énergie puis à mettre à la terre les extrémités de cette portion isolée de la ligne de transport sur laquelle les travaux doivent être effectuée. La mise à la terre est habituellement effectuée au moyen de barres isolées pourvues, à une extrémité, d'un mécanisme de connexion auquel est fixé un fil conducteur de mise à la terre. Ce fil conducteur, comme son nom l'indique, amène à la terre tout courant induit dans la portion de la ligne de transport par les lignes de transport parallèles qui sont toujours en opération.The modular switch according to the invention finds another interesting application in the field of work to be carried out on power transmission lines. When such work is carried out, the usual procedure is to isolate a portion of the transmission line from the power source and then earth the ends of this isolated portion of the transmission line on which the work is to be carried out. Grounding is usually accomplished by means of insulated bars provided at one end with a connection mechanism to which a grounding conductor wire is attached. This thread, as its name suggests, brings to the ground any current induced in the portion of the transmission line by the parallel transport lines which are always in operation.

Lorsque le fil conducteur de mise à la terre est enlevé, un arc électrique habituellement éclate entre la portion de ligne réparée et le mécanisme fixé à l'extrémité de la barre. Cet arc qui est engendré par le courant induit peut atteindre plusieurs mètres de long avant de stinterrompre. Cet arc, en plus du fait d'être extrêmement dangereux s'il tombe par inadvertance en un point proche du ou des réparateurs, produit souvent une détonation désagréable et constitue un réel danger pour les personnes et l'environnement.When the grounding wire is removed, an electric arc usually breaks out between the repaired line portion and the mechanism attached to the end of the bar. The arc which is generated by the induced current may be several meters long before s t interrupt. This arc, in addition to being extremely dangerous if it inadvertently falls at a point close to the repairer (s), often produces an unpleasant detonation and constitutes a real danger for people and the environment.

Pour remédier à ce problème, on peut utiliser un interrupteur selon l'invention qui, en étant extrêmement léger, peut être facilement fixé à l'extrémité de la barre et être utilisé pour interrompre de façon efficace des courants pouvant s'élever jusqu'à 400 ampères à des tensions égales ou supérieures à 49 kV.To remedy this problem, it is possible to use a switch according to the invention which, being extremely light, can be easily attached to the end of the bar and be used to effectively interrupt currents which can rise up to 400 amps at voltages equal to or greater than 49 kV.

Claims (12)

1. - Interrupteur modulaire à soufflage par champ magnétique et refroidissement par gaz, destiné à être monté sur une ligne électrique, caractérisé en ce qu'il inclut au moins un module (19) comprenant : a) un corps généralement plat (21, 23) fait en un matériau électriquement non-conducteur et perméable à l'air, ledit corps étant divisé en une chambre d'arc supérieure (25) et une chambre d'arc inférieure (27) séparées l'une de l'autre par une paroi centrale (47), b) un contact électrique fixe (29, 33) monté dans chacune des deux chambres (25, 27), lesdits contacts fixes s'étendant à travers le corps du module jusqu'à deux des faces opposées de celui-ci, c) un contact électrique double et mobile (31, 35) monté sur un axe (73) passant à travers la paroi centrale (47) du corps, ledit contact double étant pourvu d'une barre de contact (30, 32) à chaque extrémité, chacune de ces barres de contact se trouvant dans l'une des deux chambres (25, 27) du module (19) de façon à coopérer avec le contact fixe (29, 33) de cette même chambre, d) un axe pivotant (73) fait en un matériau non-conducteur passant à travers le corps du module (19) et relié à l'axe de contact double (31, 35) pour pivoter ce dernier et ainsi déplacer les deux barres de contact (30, 32) simultanément de façon à venir établir un contact électrique entre les contacts fixes (29, 33) du module (19) ou l'inverse pour laisser passer ou interrompre le courant circulant dans la ligne électrique, e) une bobine (37) excitable par le courant circulant dans la ligne électrique et montée de façon à créer un champ magnétique suffisant pour souffler les arcs électriques se formant dans les chambres (25, 27) lorsque les barres de contact (30, 32) sont décollées des contacts fixes (29, 33) et, f) des moyens définissant un passage (G) depuis l'extérieur du corps de chaque module (19) vers les contacts fixes (29, 33) et mobile (31, 35) de ce même module pour qu'un gaz ambiant puisse être aspiré à l'intérieur des chambres (25, 27) lorsque les arcs sont soufflées et puisse ainsi venir refroidir lesdits contacts fixes et mobile . 1. - Modular switch with blow by magnetic field and gas cooling, intended to be mounted on an electric line, characterized in that it includes at least one module (19) comprising: a) a generally flat body (21, 23) made of an electrically non-conductive and breathable material, said body being divided into an upper arc chamber (25) and a lower arc chamber (27) separated from each other by a central wall (47), b) a fixed electrical contact (29, 33) mounted in each of the two chambers (25, 27), said fixed contacts extending through the body of the module to two of the opposite faces of the latter, c) a double and movable electrical contact (31, 35) mounted on an axis (73) passing through the central wall (47) of the body, said double contact being provided with a contact bar (30, 32) at each end, each of these contact bars being in one of the two chambers (25, 27) of the module (19) so as to cooperate with the fixed contact (29, 33) of this same chamber, d) a pivoting axis (73) made of a non-conductive material passing through the body of the module (19) and connected to the double contact axis (31, 35) to pivot the latter and thus move the two bars of contact (30, 32) simultaneously so as to establish an electrical contact between the fixed contacts (29, 33) of the module (19) or vice versa to allow the current circulating in the electrical line to pass or interrupt, e) a coil (37) excitable by the current flowing in the electric line and mounted so as to create a magnetic field sufficient to blow the electric arcs forming in the chambers (25, 27) when the contact bars (30, 32 ) are detached from the fixed contacts (29, 33) and, f) means defining a passage (G) from outside the body of each module (19) to the fixed contacts (29, 33) and mobile (31, 35) of this same module so that an ambient gas can be sucked inside the chambers (25, 27) when the arcs are blown and can thus come to cool said fixed contacts and mobile. 2. - Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les contacts fixes (29, 33) et mobile (31, 35) forment ensemble, lorsqu'ils sont fermés, une ligne de courant et en ce que la bobine (37) est montée en série sur cette ligne de courant.2. - Switch according to claim 1, characterized in that the fixed (29, 33) and movable (31, 35) contacts together form, when closed, a current line and in that the coil (37) is mounted in series on this current line. 3. - Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les contacts fixes (29, 33) et mobile (31, 35) forment ensemble lorsqu'ils sont fermés, une ligne de courant et en ce que la bobine (37) est montée parallèle sur cette ligne de courant.3. - Switch according to claim 1, characterized in that the fixed (29, 33) and movable (31, 35) contacts form together when they are closed, a current line and in that the coil (37) is parallel rise on this current line. 4. - Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les contacts fixes (29, 33) sont disposés l'un au-dessus de l'autre à l'intérieur du corps du module (19) pour ainsi créer une symétrie linéaire.4. - Switch according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the fixed contacts (29, 33) are arranged one above the other inside the body of the module ( 19) to thus create a linear symmetry. 5. - Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les contacts fixes (29, 33) sont disposés de chaque côté du contact mobile (31, 35) de façon à créer une symétrie plane des deux surfaces opposées de la paroi centrale du corps.5. - Switch according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the fixed contacts (29, 33) are arranged on each side of the movable contact (31, 35) so as to create a plane symmetry of the two opposite surfaces of the central wall of the body. 6. - Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de modules (19, 19'), ces modules étant empilés les uns au-dessus des autres et comprenant chacun des plaques de métal non-magnétique (75) montées sur chacune de leur face opposée et électriquement reliées au contacts fixes (29, 33) de façon à dissiper la chaleur, lesdits contacts dudit module formant, lorsqu'ils sont fermés, une ligne de courant, la bobine (37) étant montée en parallèle sur cette ligne de courant de façon à ce que l'interrupteur puisse agir comme un limiteur de courant, et l'axe pivotant (73) reliant tous les contacts doubles (31, 35) de tous les modules (19, 19', ...) ensemble de façon à pouvoir tous les actionner simultanément.6. - Switch according to claim 1, characterized in that it comprises a plurality of modules (19, 19 '), these modules being stacked one above the other and each comprising non-magnetic metal plates (75 ) mounted on each of their opposite faces and electrically connected to the fixed contacts (29, 33) so as to dissipate the heat, said contacts of said module forming, when closed, a current line, the coil (37) being mounted in parallel on this current line so that the switch can act as a current limiter, and the pivoting axis (73) connecting all the double contacts (31, 35) of all the modules (19, 19 ' , ...) together so that all of them can be operated simultaneously. 7. - Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un nombre impair de modules (19), empilés les uns au-dessus des autres et chacun comprenant des plaques de métal non-magnétique (75) montées sur chacune de leur face opposée et électriquement reliées aux contacts fixes (29, 33) pour dissiper la chaleur, les contacts fixes (29, 33) et mobile (31, 35) des modules (19) formant ensemble, lorsqu'ils-sont fermés, une ligne de courant, la bobine (37) étant montée en parallèle sur le module central de l'empilage et ayant ses extrémités reliées aux plaques métalliques (75) de dissipation de chaleur du module central.7. - Switch according to claim 1, characterized in that it comprises an odd number of modules (19), stacked one above the other and each comprising non-magnetic metal plates (75) mounted on each of their opposite face and electrically connected to the fixed contacts (29, 33) to dissipate the heat, the fixed (29, 33) and mobile (31, 35) contacts of the modules (19) forming together, when they are closed, a current line, the coil (37) being mounted in parallel on the central module of the stack and having its ends connected to the metal plates (75) for dissipating heat from the central module. 8. - Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux modules (19, 19'), la bobine (37) étant disposée entre les deux modules et électriquement raccordée en série par ses extrémités aux contacts fixes (29, 33) adjacents de ces modules, l'axe pivotant (73) reliant les contacts mobiles (31, 35) des deux modules de façon à les faire pivoter ensemble.8. - Switch according to claim 1, characterized in that it comprises two modules (19, 19 '), the coil (37) being disposed between the two modules and electrically connected in series by its ends to the fixed contacts (29, 33) adjacent to these modules, the pivoting axis (73) connecting the movable contacts (31, 35) of the two modules so as to rotate them together. 9. - Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1, 6 ou 7, caractérisé en ce que le module (19) est composé d'un disque intermédiaire (47) généralement plat et de deux disques extérieurs (49, 51) montés sur le disque intermédiaire (47) et fixés aux faces extérieures de celui-ci, les disques extérieurs (49, 51) comprenant, sur leurs faces adjacentes au disque intermédiaire (47), un renfoncement de faible épaisseur et à fond plat, le disque intermédiaire (47) comprenant, également sur ses deux faces extérieures, un renfoncement de faible épaisseur à fond plat de forme et de dimension identiques à celles des renfoncements des disques extérieurs de façon à définir avec ces derniers les chambres d'arc (25, 27), chaque renfoncement comprenant en outre des parois définissant les moyens de passage·(C).9. - Switch according to any one of claims 1, 6 or 7, characterized in that the module (19) is composed of an intermediate disc (47) generally flat and two outer discs (49, 51) mounted on the intermediate disc (47) and fixed to the outer faces of the latter, the outer discs (49, 51) comprising, on their faces adjacent to the intermediate disc (47), a recess of small thickness and with a flat bottom, the intermediate disc (47) comprising, also on its two outer faces, a thin recess with a flat bottom of identical shape and dimension to those of the recesses of the outer discs so as to define with them the arc chambers (25, 27) , each recess further comprising walls defining the passage means · (C). 10. - Interrupteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le module (19) est composé d'un disque intermédiaire (47) généralement plat et de deux disques extérieurs (49, 51) montés sur le disque intermédiaire (47) et fixés sur les-faces extérieures de celui-ci, les disques extérieurs (49, 51) comprenant, sur leurs faces adjacentes au disque intermédiaire (47) un renfoncement de faible épaisseur et à fond plat, le disque intermédiaire (17) comprenant également, sur ses deux faces extérieures, un renfoncement de faible épaisseur et à fond plat de forme et de dimension identiques à celles des renfoncements des disques extérieurs de façon à définir avec ces derniers lesdites chambres d'arcs, chaque renfoncement comprenant en outre des parois définissant les moyens de passage (G).10. - Switch according to claim 8, characterized in that the module (19) is composed of an intermediate disc (47) generally flat and two outer discs (49, 51) mounted on the intermediate disc (47) and fixed on the outside of it, the discs outer (49, 51) comprising, on their faces adjacent to the intermediate disc (47) a recess of small thickness and flat bottom, the intermediate disc (17) also comprising, on its two outer faces, a recess of thin thickness and flat bottom of identical shape and dimension to those of the recesses of the outer discs so as to define with the said arcing chambers, each recess further comprising walls defining the passage means (G). 11. - Interrupteur selon les revendications 1 et 7, caractérisé en ce que les chambres à arc (25, 27) comprennent chacune une paroi de dessus et une paroi de dessous espacées l'une de l'autre d'une distance au moins égale à l'épaisseur des arcs qui se forment à l'intérieur.11. - Switch according to claims 1 and 7, characterized in that the arc chambers (25, 27) each comprise a top wall and a bottom wall spaced from each other by a distance at least equal the thickness of the arcs that form inside. 12. - Interrupteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les chambres à arc (25, 27) comprennent chacune une paroi de dessus et une paroi de dessous espacées l'une de l'autre d'une distance au moins égale à l'épaisseur (d) des arcs qui se forment à l'intérieur.12. - Switch according to claim 8, characterized in that the arc chambers (25, 27) each comprise a top wall and a bottom wall spaced from each other by a distance at least equal to l 'thickness (d) of arcs that form inside.
EP82420103A 1981-11-10 1982-07-19 Modular circuit interrupter with magnetic blow-out field and with gas cooling Expired EP0079293B1 (en)

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