EP0146424B1 - Interrupteur électrique à arc tournant - Google Patents

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EP0146424B1
EP0146424B1 EP84402171A EP84402171A EP0146424B1 EP 0146424 B1 EP0146424 B1 EP 0146424B1 EP 84402171 A EP84402171 A EP 84402171A EP 84402171 A EP84402171 A EP 84402171A EP 0146424 B1 EP0146424 B1 EP 0146424B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arc
annular track
circuit breaker
blow
annular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP84402171A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0146424A1 (fr
Inventor
Jean-Paul Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merlin Gerin SA
Original Assignee
Merlin Gerin SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merlin Gerin SA filed Critical Merlin Gerin SA
Priority to AT84402171T priority Critical patent/ATE31842T1/de
Publication of EP0146424A1 publication Critical patent/EP0146424A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0146424B1 publication Critical patent/EP0146424B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet

Definitions

  • the invention relates to an electric switch with self-blowing by rotation of the arc under the action of a magnetic field, comprising inside a sealed enclosure filled with sulfur hexafluoride a formation chamber d arc, in which is housed a pair of separable contacts and an arc extinguishing chamber in which is housed a pair of annular electrodes arranged face to face to form circular tracks of migration of the arc to be extinguished and a magnetic blowing device in rotation of the arc on said circular tracks.
  • An electric switch of the type mentioned, for example described in French patent No. 2494493, has the advantage of an extremely reduced control energy, the energy necessary for blowing the arc being entirely derived from the current to be interrupted.
  • This rotary arc switch or circuit breaker has an interesting architecture allowing the production of a compact and economical circuit breaker. The switching of the arc to the circular tracks of rotation takes a certain time and this delay affects the breaking performance of the circuit breaker and increases the erosion of the contacts of the circuit breaker.
  • the object of the present invention is to remedy this drawback and to improve the switching of the arc.
  • the switch is characterized in that the movable contact of said pair of contacts is extended without discontinuity by an arc horn extending between the formation chamber and the chamber extinguishing and connecting to one of said circular tracks, the other circular track being associated with the fixed contact, a current supply conductor forming a blowing loop of the arc in the direction of the circular tracks.
  • the arc horn avoids any discontinuity between the movable contact and the associated circular track, so as to allow rapid displacement of the arc root anchored on the movable contact towards the circular track.
  • This rapid displacement is accompanied by an elongation of the arc and an increase in the arc voltage facilitating switching.
  • the rapid displacement is favored by an appropriate supply of the bow horn, so as to impose on the current a loop trajectory blowing the arc in the direction of the circular track.
  • the movable contact, arc horn and circular track assembly advantageously constitutes a monobloc piece pivotally mounted on a fixed axis perpendicular to the plane of movement of the movable contact.
  • the pivot axis is arranged in the vicinity of the circular track on one side or the other of the latter or possibly in the center along a diameter of the circular track in order to compensate for the electrodynamic forces applied to the circular track.
  • the planes containing the circular tracks are substantially parallel, so as to keep the length of the arc in rotation on the circular tracks.
  • the magnetic blowing field in rotation of the arc is generated by a coil inserted between the fixed contact and the fixed circular track attached to one of the faces of the coil.
  • the circular track and blowing coil assembly is arranged in a part of the enclosure of the switch constituting the arc extinguishing chamber juxtaposed with the arc forming chamber formed by the pair of separable contacts.
  • the arc horn constitutes a connection without solution of continuity between the two chambers.
  • the magnetic blowing field is generated by a permanent magnet attached to the fixed circular track, so as to generate a radial field in the migration migration area of the arc.
  • the fixed circular track can be connected to the fixed contact by a horn, the continuous fixed arc extending opposite the movable arc horn.
  • the displacement of the arc towards the circular tracks is particularly rapid, any discontinuity in the migration paths of the arc roots being avoided.
  • the reactance of the arc circuit comprising the circular tracks is close to that of the main circuit containing the contacts, which facilitates rapid switching of the arc by limiting the duration of stagnation of the arc on the contacts.
  • the configuration according to the invention makes it possible to eliminate the shunt contacts, and it is easy to add to the aforementioned contacts main contacts ensuring the passage of the nominal current.
  • the switching of the arc is improved by limiting the increase in the reactance of the arc circuit during the path from the latter to the circular tracks of rotation.
  • the switch includes successive means for inserting the turns of the coil, staggered along said tracking track to gradually insert the coil into the electrical circuit.
  • the arc drawn between the contacts moves quickly towards the circular tracks without switching on the blowing coil during the initial phase of displacement.
  • the arc successively encounters the means for inserting the turns of the coil and gradually turns the latter on.
  • the progressive insertion of the coil delays the progression of the arc, but only in the final phase avoiding any stagnation or re-ignition of the arc on the contacts.
  • the progressive excitation of the coil can be carried out in a particularly simple manner by using the edges of the turns of the coil to constitute the successive anchoring points of the arc.
  • the radial type coil is connected to the fixed contact by a fixed horn which extends parallel to the arcing horn of the movable contact.
  • a fixed horn which extends parallel to the arcing horn of the movable contact.
  • the circular tracks can be in the form of split rings constituting an additional arc blowing coil and it is possible to reduce the mass of the mobile part by using an articulated part of which only the contact part is mobile, the horn arc and the associated circular track remaining fixed.
  • a pole of an electric circuit breaker comprises a sealed envelope 10 made of an insulating material filled with a gas with high dielectric strength, in particular sulfur hexafluoride under an appropriate pressure.
  • Bushings 12, 14 shaped as current supply terminals pass through the wall of the casing 10, one of the bushings carrying a fixed contact 16 capable of cooperating with a movable contact 18 mounted on one of the ends of a contact carrier arm 20, the opposite end of which is articulated on a fixed axis 22.
  • a braid 23 extending perpendicular to the contact carrier arm 20 in the direction of the bushing 14 connects the latter to the end carrying the movable contact 18 to impose a loop-shaped trajectory on the current. In the closed position of the switch, shown in fig.
  • the contact-carrying arm 20 extends transversely to this rectilinear trajectory of the current and is capable of struggling in the plane of FIG. 1, to cause the separation of the contacts 16, 18. Between the end carrying the movable contact 18 and that articulated on the axis 22, the contact-carrying arm 20 successively comprises an arc horn 24 and a ring 26, the face of which front constitutes a circular arc track 28.
  • the circular track 28 is disposed a circular track 32 arranged on an annular electrode 30 attached to the front face of a coil 34 fixed to a support 36 secured to the bushing 12.
  • the coil 34 is electrically inserted between the bushing 12 and the annular electrode 30, so as to be excited as soon as the arc is switched on this electrode 30.
  • the annular electrode 30 is juxtaposed with the fixed contact 16, extensions 38 of the fixed contact 16 and / or of electrode 30 reducing the separation interval to facilitate switching of the arc from fixed contact 16 towards electrode 30. It is easy to see that the enclosure confined by the envelope 10 has two parts, one of which contains t the contacts 16, 18 and in which the arc is formed, and a second comprising the arcing tracks 28, 32 where the extinction of the arc takes place.
  • the contact carrier 20 is substantially parallel to the annular electrode 30, so that the two circular tracks 28, 32 are at a constant distance.
  • the switch according to fig. 1 to 4 works as follows:
  • the contacts 16, 18 are closed while the circular tracks 28, 32 are spaced from one another.
  • the current flows through the circuit containing the contacts 16, 18 and the braid 23, the coil 34 being de-energized.
  • the contact carrier arm 20 pivots downward in FIG. 1, towards the position shown in FIG. 2, for separating the contacts 16, 18.
  • the arc drawn between the contacts 16, 18 extends in the initial position “a” between the contacts 16, 18 while being subjected to an electrodynamic blowing force generated by the trajectory in loop of current flowing through the braid 23.
  • the magnetic blowing field produced by a coil in the switch according to FIGS. 1 to 4 can obviously be generated by a permanent magnet 40 attached to the fixed circular track 32 in the manner shown in FIG. 5.
  • the permanent magnet 40 advantageously of annular shape, can be axially or radially magnetized and does not require any electrical supply.
  • the arcing horns 24, 42 constitute the tracks of the arc roots from the formation chamber to the extinguishing chamber, these tracks presenting no solution of continuity.
  • the operation of the switch according to fig. 5 is identical to that described above, the arc drawn between the contacts 16, 18 moving rapidly towards the circular tracks 28, 32 where it goes out.
  • fig. 5 there is shown the articulation axis 22 passing through the center of the circular track 28, this arrangement making it possible to balance the electrodynamic forces of the currents flowing through the circular tracks 28, 32.
  • the axis 22 can be arranged as shown in fig. 1, at the end of the contact-carrying arm 20 or possibly at another point, for example on the opposite side of the circular track 28, different positions of the axis 22 being valid for the switch according to FIG. 1 or that according to fig. 5. The operation remains of course the same.
  • a coil 56 of the radial type produced by a spiral winding of a ribbon, the internal end of the ribbon being electrically connected to the circular track 32, while the external end is connected to the bushing 12 associated with the fixed contact 16.
  • the lower edges 58 of the ribbon, placed opposite the circular track 28, are stripped and possibly slightly protruding to allow the arc to be hooked.
  • the moving part of the switch corresponds exactly to that illustrated in figs. 1 and 2, and one recognizes the contact-carrying arm 20 articulated on the axis 22 and carrying the fixed contact 18, the circular track 28 and the arcing horn 24.
  • the circular track 28 is constituted by a split ring making it possible to add a magnetic blowing turn, the circular track 32 being able to be of the same type to increase the instability of the magnetic blowing field.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)

Description

  • L'invention est relative à un interrupteur électrique à auto-soufflage par rotation de l'arc sous l'action d'un champ magnétique, comprenant à l'intérieur d'une enceinte étanche remplie d'hexafluorure de soufre une chambre de formation d'arc, dans laquelle est logée un paire de contacts séparables et une chambre d'extinction de l'arc dans laquelle est logée une paire d'électrodes annulaires disposées face à face pour former des pistes circulaires de migration de l'arc à éteindre et un dispositif de soufflage magnétique en rotation de l'arc sur lesdites pistes circulaires.
  • Un interrupteur électrique du genre mentionné, par exemple décrit dans le brevet français N° 2494493, présente l'avantage d'une énergie de commande extrêmement réduite, l'énergie nécessaire au soufflage de l'arc étant entièrement dérivée du courant à interrompre. Cet interrupteur ou disjoncteur à arc tournant présente une architecture intéressante permettant la réalisation d'un disjoncteur compact et économique. La commutation de l'arc vers les pistes circulaires de rotation prend un certain temps et ce retard affecte les performances de coupure du disjoncteur et accroît l'érosion des contacts du disjoncteur.
  • La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et d'améliorer la commutation de l'arc.
  • Selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, l'interrupteur est caractérisé en ce que le contact mobile de ladite paire de contacts est prolongé sans discontinuité par une corne d'arc s'étendant entre la chambre de formation et la chambre d'extinction et se raccordant à l'une desdites pistes circulaires, l'autre piste circulaire étant associée au contact fixe, un conducteur d'amenée de courant formant une boucle de soufflage de l'arc en direction des pistes circulaires.
  • La corne d'arc évite toute discontinuité entre le contact mobile et la piste circulaire associée, de façon à permettre un déplacement rapide de la racine d'arc ancrée sur le contact mobile vers la piste circulaire. Ce déplacement rapide s'accompagne d'un allongement de l'arc et d'une augmentation de la tension d'arc facilitant la commutation. Le déplacement rapide est favorisé par une alimentation appropriée de la corne d'arc, de façon à imposer au courant une trajectoire en boucle soufflant l'arc en direction de la piste circulaire. L'ensemble contact mobile, corne d'arc et piste circulaire constitue avantageusement une pièce monobloc montée à pivotement sur un axe fixe perpendiculaire au plan de débattement du contact mobile. L'axe de pivotement est disposé au voisinage de la piste circulaire d'un côté ou de l'autre de cette dernière ou éventuellement au centre suivant un diamètre de la piste circulaire afin de compenser les efforts électrodynamiques appliqués sur la piste circulaire. En position ouvert des contacts de l'interrupteur les plans contenant les pistes circulaires sont sensiblement parallèles, de manière à conserver la longueur de l'arc en rotation sur les pistes circulaires.
  • Selon un développement de l'invention, le champ magnétique de soufflage en rotation de l'arc est engendré par une bobine insérée entre le contact fixe et la piste circulaire fixe accolée à l'une des faces de la bobine. L'ensemble piste circulaire et bobine de soufflage est disposé dans une partie de l'enceinte de l'interrupteur constituant la chambre d'extinction d'arc juxtaposée à la chambre de formation d'arc constituée par la paire de contacts séparables. La corne d'arc constitue une liaison sans solution de continuité entre les deux chambres.
  • Selon une variante de réalisation de l'invention, le champ magnétique de soufflage est engendré par un aimant permanent accolé à la piste circulaire fixe, de manière à engendrer un champ radial dans la zone de migration en rotation de l'arc. Dans cette forme d'exécution, la piste circulaire fixe peut être raccordée au contact fixe par une corne l'arc fixe continue s'étendant en regard de la corne d'arc mobile. Le déplacement de l'arc vers les pistes circulaires est particulièrement rapide, toute discontinuité dans les chemins de migration des racines d'arc étant évitée. La réactance du circuit d'arc comprenant les pistes circulaires est voisine de celle du circuit principal contenant les contacts, ce qui facilite la commutation rapide de l'arc en limitant la durée de stagnation de l'arc sur les contacts.
  • La configuration selon l'invention permet de supprimer les contacts de shuntage, et il est facile d'adjoindre aux contacts précités des contacts principaux assurant le passage du courant nominal.
  • Selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention, la commutation de l'arc est améliorée en limitant l'augmentation de la réactance du circuit d'arc au cours du cheminement de ce dernier vers les pistes circulaires de rotation.
  • L'interrupteur comporte des moyens d'insertion successifs des spires de la bobine, échelonnés le long de ladite piste de cheminement pour insérer progressivement la bobine dans le circuit électrique. L'arc tiré entre les contacts se déplace rapidement vers les pistes circulaires sans mettre en circuit pendant la phase initiale de déplacement la bobine de soufflage. Au cours de son cheminement l'arc rencontre successivement les moyens d'insertion des spires de la bobine et met en circuit progressivement cette dernière. L'insertion progressive de la bobine retarde la progression de l'arc, mais seulement dans la phase finale en évitant toute stagnation ou réamorçage de l'arc sur les contacts. L'excitation progressive de la bobine peut être réalisée d'une manière particulièrement simple en utilisant les tranches des spires de la bobine pour constituer les points d'ancrage successifs de l'arc.
  • La bobine du type radial est raccordée au contact fixe par une corne fixe qui s'étend parallèlement à la corne d'arc du contact mobile. Lors de la séparation des contacts l'arc se déplace rapidement sur les cornes d'arc fixe et mobile pour rencontrer les tranches des spires successives et insérer de la manière décrite ci-dessus progressivement les spires de la bobine avant d'atteindre les pistes circulaires de rotation. Toute discontinuité des cornes d'arc est ainsi évitée, l'augmentation de la réactance du circuit d'arc étant progressive et effective en fin de parcours de l'arc en direction des pistes circulaires.
  • Les pistes circulaires peuvent être en forme d'anneaux fendus constituant une spire additionnelle de soufflage de l'arc et il est possible de réduire la masse de la partie mobile en faisant appel à une pièce articulée dont seule la partie contacts est mobile, la corne d'arc et la piste circulaire associée restant fixes.
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés dans lesquels:
    • La fig. 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un interrupteur selon l'invention, représenté en position fermé des contacts;
    • la fig. 2 est une vue analogue à celle de la fig. 1, montrant l'interrupteur en position ouvert;
    • la fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2;
    • la fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 2;
    • la fig. 5 est une vue analogue à celle de la fig. 1, illustrant une variante de réalisation à aimant permanent;
    • la fig. 6 est une vue schématique en coupe axiale d'un interrupteur selon l'invention, doté d'une bobine dont les spires sont insérées progressivement;
    • la fig. 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la fig. 6.
  • Sur les figures, un pôle d'un disjoncteur électrique comporte une enveloppe étanche 10 en un matériau isolant remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre sous une pression appropriée. Des traversées 12, 14 conformées en bornes d'amenée de courant traversent la paroi de l'enveloppe 10, l'une 12 des traversées portant un contact fixe 16 susceptible de coopérer avec un contact mobile 18 monté sur l'une des extrémités d'un bras porte-contacts 20, dont l'extrémité opposée est articulée sur un axe fixe 22. Une tresse 23 s'étendant perpendiculairement au bras porte-contacts 20 en direction de la traversée 14 relie cette dernière à l'extrémité portant le contact mobile 18 pour imposer au courant une trajectoire en forme de boucle. En position fermée de l'interrupteur, représentée sur la fig. 1, le courant entrant par exemple à un instant donné par la traversée 12 parcourt les contacts aboutés 16, 18, la tresse 23 pour sortir par la traversée 14 en suivant à l'intérieur de l'enveloppe 10 une trajectoire sensiblement rectiligne. Le bras porte-contacts 20 s'étend transversalement à cette trajectoire rectiligne du courant et est susceptible de se débattre dans le plan de la fig. 1, pour provoquer la séparation des contacts 16, 18. Entre l'extrémité portant le contact mobile 18 et celle articulée sur l'axe 22 le bras porte-contacts 20 comporte successivement une corne d'arc 24 et un anneau 26 dont la face frontale constitue une piste circulaire d'arc 28. En regard de la piste circulaire 28 est disposée une piste circulaire 32 aménagée sur une électrode annulaire 30 accolée à la face frontale d'une bobine 34 fixée à un support 36 solidaire de la traversée 12. La bobine 34 est électriquement insérée entre la traversée 12 et l'électrode annulaire 30, de façon à être excitée dès la commutation de l'arc sur cette électrode 30. L'électrode annulaire 30 est juxtaposée au contact fixe 16, des prolongements 38 du contact fixe 16 et/ou de l'électrode 30 réduisant l'intervalle de séparation pour faciliter la commutation de l'arc du contact fixe 16 vers l'électrode 30. Il est facile de voir que l'enceinte confinée par l'enveloppe 10 comporte deux parties, l'une qui contient les contacts 16, 18 et dans laquelle se forme l'arc, et une deuxième comprenant les pistes d'arc 28, 32 où s'effectue l'extinction de l'arc. Ces deux parties ou chambres sont juxtaposées et reliées par la corne d'arc 24 guidant l'arc dans son cheminement de la chambre de formation vers la chambre d'extinction. En position ouvert de l'interrupteur, représentée à la fig. 2, le porte-contacts 20 est sensiblement parallèle à l'électrode annulaire 30, de manière que les deux pistes circulaires 28, 32 sont à une distance constante.
  • L'interrupteur selon les fig. 1 à 4 fonctionne de la manière suivante:
  • En position fermé, représentée à la fig. 1, les contacts 16, 18 sont fermés tandis que les pistes circulaires 28,32 sont espacées l'une de l'autre. Le courant parcourt le circuit contenant les contacts 16, 18 et la tresse 23, la bobine 34 étant désexcitée. Lors d'une commande d'ouverture, engendrée par un mécanisme quelconque, le bras porte-contacts 20 pivote vers le bas sur la fig. 1, vers la position représentée à la fig. 2, de séparation des contacts 16, 18. L'arc tiré entre les contacts 16, 18 s'étend dans la position initiale «a» entre les contacts 16, 18 en étant soumis à une force électrodynamique de soufflage engendrée par la trajectoire en boucle du courant parcourant la tresse 23. Sous l'effet de cette force de soufflage l'arc progresse vers les positions successives «b», «c» et «d» en direction des pistes circulaires 28, 32, la racine d'arc ancrée sur le bras porte-contacts 20 ne rencontrant aucune discontinuité sur sa trajectoire de cheminement. La racine d'arc ancrée sur le contact 16 commute sur l'électrode 30 en mettant en circuit la bobine de soufflage 34, qui engendre un champ magnétique radial dans l'intervalle de séparation des pistes circulaires 28, 32. L'arc ancré sur les pistes 28, 32 est entraîné en rotation par le champ magnétique de soufflage et s'éteint rapidement d'une manière bien connue des spécialistes. Le passage de l'arc de la chambre de formation vers la chambre d'extinction est extrêmement rapide ce qui limite l'érosion des contacts 16, 18.
  • Sur les autres figures, qui représentent différentes variantes de réalisation, les mêmes numéros de repère désignent des pièces analogues ou identiques à celles représentées sur les fig. 1 à 4. Le champ magnétique de soufflage réalisé par une bobine dans l'interrupteur selon les fig. 1 à 4, peut évidemment être engendré par un aimant permanent 40 accolé à la piste circulaire fixe 32 de la manière représentée à la fig. 5. L'aimant permanent 40, avantageusement de forme annulaire, peut être à aimantation axiale ou radiale et ne nécessite aucune alimentation électrique,. il est possible de relier la piste circulaire 32 au contact fixe 16 par une corne d'arc 42 s'étendant parallèlement et en regard de la corne d'arc 24 du porte-contacts mobile 20. Les cornes d'arc 24, 42 constituent les pistes de cheminement des racines d'arc de la chambre de formation vers la chambre d'extinction, ces pistes ne présentant aucune solution de continuité. Le fonctionnement de l'interrupteur selon la fig. 5 est identique à celui décrit ci-dessus, l'arc tiré entre les contacts 16, 18 se déplaçant rapidement vers les pistes circulaires 28, 32 où il s'éteint. Sur la fig. 5, on a représenté l'axe d'articulation 22 passant par le centre de la piste circulaire 28, cette disposition permettant d'équilibrer les efforts électrodynamiques des courants parcourant les pistes circulaires 28, 32. Il est clair que l'axe 22 peut être disposé de la manière représentée à la fig. 1, à l'extrémité du bras porte-contacts 20 ou éventuellement en un autre point, par exemple du côté opposé de la piste circulaire 28, des différentes positions de l'axe 22 étant valables pour l'interrupteur selon la fig. 1 ou celui selon la fig. 5. Le fonctionnement reste bien entendu identique.
  • En se référant maintenant aux fig. 6 et 7, on voit une bobine 56 du type radial réalisée par un enroulement en spirale d'un ruban, l'extrémité interne du ruban étant connectée électriquement à la piste circulaire 32, tandis que l'extrémité externe est connectée à la traversée 12 associée au contact fixe 16. Les tranches inférieures 58 du ruban, disposées en regard de la piste circulaire 28, sont dénudées et éventuellement en faible saillie pour permettre l'accrochage de l'arc. La partie mobile de l'interrupteur correspond exactement à celle illustrée par les fig. 1 et 2, et l'on reconnaît le bras porte-contacts 20 articulé sur l'axe 22 et portant le contact fixe 18, la piste circulaire 28 et la corne d'arc 24. Lors d'une séparation des contacts 16, 18, l'arc tiré entre ces contacts est soufflé par l'effet de boucle en direction des pistes circulaires 28, 32. La racine d'arc ancrée sur le bras porte-contacts 20 ne rencontre aucune discontinuité au cours de son cheminement vers la piste 28, cheminement qui est extrêmement rapide. La racine d'arc ancrée sur le contact fixe 16 se déplace parallèlement et rencontre au cours de son cheminement les tranches 58 des spires successives de la bobine 56 en insérant progressivement ces spires avant d'atteindre la piste circulaire 32. On obtient ainsi un déplacement rapide des racines d'arc, tant du côté contact fixe que du contact mobile, l'ensemble étant particulièrement simple.
  • En se référant à la fig. 7, on voit que la piste circulaire 28 est constituée par un anneau fendu permettant d'ajouter une spire de soufflage magnétique, la piste circulaire 32 pouvant être du même type pour accroître l'insité du champ magnétique de soufflage.
  • Il est à noter que d'autres architectures mettant en oeuvre les principes de l'invention sont concevables et qu'il est possible d'allier le soufflage en rotation de l'arc à un soufflage pneumatique, par exemple à autoexpansion bien connu des spécialistes. La constitution en une seule pièce du contact mobile et de la piste circulaire associée augmente la masse de cette pièce et son inertie, cet inconvénient pouvant être évité, le cas échéant, en prévoyant un contact articulé dont seule l'extrémité portant le contact serait mobile. D'autres variantes, notamment des interrupteurs à contacts principaux parcourus par le courant nominal, peuvent bien entendu être réalisées, ces contacts s'ouvrant préalablement au contact décrit ci-dessus et associés aux pistes circulaires 28, 32.

Claims (10)

1. Interrupteur électrique à auto-soufflage par rotation de l'arc sous l'action d'un champ magnétique, comprenant à l'intérieur d'une enceinte (10) étanche remplie d'hexafluorure de soufre une chambre de formation d'arc, dans laquelle est logée une paire de contacts séparables (16, 18) et une chambre d'extinction de l'arc dans laquelle est logée une paire d'électrodes annulaires disposées face à face pour former des pistes circulaires (28, 32) de migration de l'arc à éteindre et un dispositif (34, 56) de soufflage magnétique en rotation de l'arc sur lesdites pistes circulaires (28, 32), caractérisé en ce que le contact mobile de ladite paire de contacts est prolongé sans discontinuité par une corne d'arc (24) s'étendant entre la chambre de formation et la chambre d'extinction et se raccordant à l'une (28) desdites pistes circulaires, l'autre (32) piste circulaire étant associée au contact fixe (16), un conducteur d'amenée de courant (23) formant une boucle de soufflage de l'arc en direction des pistes circulaires (28).
2. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contact mobile (18), la corne d'arc (24) et la piste circulaire (28) associée constituent une pièce monobloc (20) montée à pivotement sur un axe fixe (22) perpendiculaire au plan de débattement du contact mobile (18).
3. Interrupteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite pièce monobloc (20) de forme allongée porte au voisinage de l'une de ses extrémités le contact mobile (18) et de l'extrémité opposée la piste circulaire (28), ledit axe (22) de pivotement étant du côté de ladite extrémité opposée.
4. Interrupteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit axe (22) de pivotement s'étend suivant un diamètre de la piste circulaire (28) pour équilibrer les efforts électrodynamiques.
5. Interrupteur électrique selon les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la piste circulaire (28, 32) présente une solution de continuité pour former une spire de soufflage en rotation de l'arc.
6. Interrupteur électrique selon les revendications 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que l'amenée de courant (23) à ladite pièce monobloc (20) est effectuée du côté de ladite une extrémité de façon à former une boucle de soufflage de l'arc ancré sur ladite pièce en direction de la piste circulaire (28).
7. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de soufflage est constitué par une bobine (34) accolée à ladite autre piste circulaire (32) associée au contact fixe (16), ladite bobine (34) étant connectée d'une part au contact fixe (16) et d'autre part à ladite autre piste circulaire (32) pour être mise en circuit lors de la commutation de l'arc du contact fixe (16) sur la piste annulaire associée (32).
8. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de soufflage est constitué par un aimant permanent (40) accolé à ladite autre piste circulaire (32) associée au contact fixe (16), une corne d'arc (42) reliant le contact fixe (16) et la piste circulaire associée (32) en s'étendant entre la chambre de formation et la chambre d'extinction en regard de la corne d'arc (24) du contact mobile.
9. Interrupteur électrique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les tranches (58) des spires successives de la bobine (56) sont agencées en points d'acrochage de la racine de l'arc et échelonnées le long de la piste de cheminement de façon à insérer progressivement les spires au cours du cheminement de l'arc vers la chambre d'extinction, la piste circulaire (32) étant disposée au voisinage de la spire centrale en étant raccordée électriquement à cette dernière.
10. Interrupteur électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite bobine (56) est juxtaposée latéralement au contact fixe (16), les tranches (58) successives des spires étant disposées en regard de la corne d'arc (24) du bras porte contact (20) portant à l'une de ses extrémités le contact mobile (18) et à l'extrémité opposée la piste circulaire (28).
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