EP1995747B1 - Chambre de coupure et disjoncteur équipé d'une telle chambre de coupure - Google Patents

Chambre de coupure et disjoncteur équipé d'une telle chambre de coupure Download PDF

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EP1995747B1
EP1995747B1 EP08354024.5A EP08354024A EP1995747B1 EP 1995747 B1 EP1995747 B1 EP 1995747B1 EP 08354024 A EP08354024 A EP 08354024A EP 1995747 B1 EP1995747 B1 EP 1995747B1
Authority
EP
European Patent Office
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permanent magnets
arc
interrupter tube
section
cheek
Prior art date
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Active
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EP08354024.5A
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German (de)
English (en)
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EP1995747A2 (fr
EP1995747A3 (fr
Inventor
Eric Domejean
Thierry Bec-Lucat
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.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1995747A2 publication Critical patent/EP1995747A2/fr
Publication of EP1995747A3 publication Critical patent/EP1995747A3/fr
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Publication of EP1995747B1 publication Critical patent/EP1995747B1/fr
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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
    • H01H9/346—Details concerning the arc formation chamber
    • 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
    • H01H9/44—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H9/443—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H01H2009/348—Provisions for recirculation of arcing gasses to improve the arc extinguishing, e.g. move the arc quicker into the arcing chamber

Definitions

  • the invention relates to the field of cut-off devices in particular for cutting DC currents, in particular currents of low intensity, that is to say between 0.5 and 150 amperes.
  • the invention relates to a breaking chamber for a circuit breaker comprising an arc extinguishing chamber formed by a stack of deionization plates and an arc forming chamber defined by a first and a second cheek, said breaking chamber being equipped. permanent magnets disposed behind at least the first cheek.
  • the invention also relates to a circuit breaker having separable contacts and an interrupting chamber for extinguishing an electric arc formed during the opening of said contacts.
  • the arc-forming chamber of a breaking chamber generally extends between a contact zone and the extinguishing chamber. In the contact area, the formation of the arc is initiated by separating said contacts. Most often, one contact is mobile and the other is fixed.
  • This zone of contacts generally comprises means of capturing the arc, usually electrodes or horns of arc, contributing to the departure of the arc of the contacts and its evacuation towards the extinction chamber.
  • the arc generally moves in a space delimited by two cheeks, made of an electrically insulating material, between the contact zone and the deionization plates of the extinguishing chamber.
  • the electromagnetic force induced by the flow of current in one of the conductors connected to the contacts is generally sufficient to propel the arc and evacuate it rapidly to the deionization plates of the extinguishing chamber.
  • this electromagnetic force may not be sufficient to propel the arc sufficiently and evacuate to the deionization plates.
  • the French patent application FR2622736 discloses a circuit breaker having a break chamber having a permanent magnet disposed between one of the cheeks of the arc forming chamber and the adjacent wall of the circuit breaker housing. This permanent magnet makes it possible to propel the electric arc formed by the breaking of a continuous current of low intensity.
  • break chamber Another example of a break chamber is known from the document EP 0 138 174 A2 .
  • a disadvantage of such a breaking chamber is that the magnetic field of the permanent magnet is sometimes insufficient to effectively propel and evacuate the electric arc to the extinguishing chamber.
  • the magnetic field generated by the permanent magnet may tend to attract the arc to the cheek adjacent to the magnet, and prevent its progression and evacuation to the quench chamber.
  • the aim of the invention is to overcome the drawbacks of the breaking chambers of the prior art by proposing a breaking chamber for a circuit breaker comprising an arc extinguishing chamber formed by a stack of deionization plates and an arc formation chamber. delimited by a first and a second cheek located substantially equidistant from a median longitudinal plane, said interrupting chamber being equipped with permanent magnets at least partly arranged behind the first cheek, the arc forming chamber comprising a first reinforced induction section and a deflection section between said reinforced induction section and the arc extinction chamber.
  • the first and second flanges are located substantially equidistant from the median longitudinal plane.
  • the two magnetized fractions of the first portion of the permanent magnets generate magnetic fields having substantially equal intensities.
  • the two magnetized fractions of the first part of the permanent magnets are arranged symmetrically with respect to the median longitudinal plane of the arc formation chamber.
  • At least a fraction of the second portion of the permanent magnets is disposed behind the first cheek so that the magnetic field generated by said fraction is greater than that generated by the remaining fraction of the second portion of the permanent magnets.
  • all of the second portion of the permanent magnets is disposed behind the first cheek.
  • the deionization plates comprise a leading edge equipped with a central recess and at least one lateral portion facing the deflection section, the electric arc being directed in the deflection section towards said lateral portion.
  • the distance between the second portion of the permanent magnets and the lateral portion of the leading edge of the deionization plates is less than 1 millimeter.
  • the first cheek is made of ceramic material.
  • the second cheek is a gaseous organic material.
  • the invention also relates to a circuit breaker having separable contacts and a breaking chamber for extinguishing an electric arc formed during the opening of said contacts, the breaking chamber being as described above.
  • the figure 1 represents a partial view of a breaker pole having a breaking chamber according to the invention.
  • the figure 2 represents a partial view of the breaker pole of the figure 1 in a section along a longitudinal axis AA 'in the median longitudinal plane.
  • the circuit breaker pole comprises a movable contact 1 and a fixed contact 2, each of these contacts being connected via a conductor to a connection terminal of the circuit breaker.
  • the opening of the movable contact can be controlled by a control mechanism using a handle or by unrepresented triggering means.
  • These tripping means may comprise an electromagnetic release and a thermal release which may cause, in case of overload or short-circuit, an automatic opening of the movable contact 1.
  • the elements of the circuit breaker such as the separable contacts, the control mechanism and the triggering means, are generally housed in a housing 3 molded in an insulating material. As shown in figure 2 the housing 3 also contains a breaking chamber 4 for extinguishing the electric arc formed between the separable contacts when they open.
  • the breaking chamber 4 comprises an arc forming chamber 11 delimited by a first cheek 12 and a second cheek 13, said cheeks being substantially parallel.
  • the cheeks 12 and 13 are disposed equidistant from a median longitudinal plane 10 carrying the longitudinal axis A-A '.
  • One of the terminals of the circuit breaker pole is electrically connected to the fixed contact 2 and extends to form an electrode or horn 14 which extends in the upper part of the arc forming chamber.
  • Another terminal of the circuit breaker pole electrically connected to the movable contact 1 is connected to another electrode or horn 15 which extends into the lower part of the arc-forming chamber.
  • the electrodes or horns 14 and 15 are arranged to capture an arc drawn between the contacts 1 and 2 during their separation. The electric arc formed between the two contacts is thus captured by the electrodes to be transported and discharged to an arc extinguishing chamber 21 of the interrupting chamber.
  • the separable contacts 1 and 2 as well as the electrode 14 have been shown in dashed line, because they are concealed in particular by the second cheek 13.
  • These contacts 1 and 2 are arranged in the median longitudinal plane 10, at equal distances compared to the first and second cheek.
  • the distance between the movable contact 1 and the electrode 15 in the lower part of the arc-forming chamber is generally between 4 and 8 millimeters. This distance provides good performance for breaking high currents.
  • the arc extinguishing chamber 21 is formed by a stack of deionization plates 22 which are generally metal plates.
  • the deionization plates have a leading edge through which the electric arc enters the extinguishing chamber.
  • the leading edge of the deionization plates generally comprises a central recess 23.
  • the magnetic induction created by the current flow in the electrodes 14 and 15 is generally sufficient to evacuate the arc towards the extinction chamber 21.
  • the arc forming chamber comprises a reinforced induction section 31 in which the arc is propelled towards the arc extinguishing chamber 21 by the magnetic field generated by a first part. permanent magnets.
  • the magnetic field, in the median longitudinal plane of the arc-forming chamber, generated by the first part of the permanent magnets in the reinforced induction section is larger than that generated by the other part of the permanent magnets in the rest of the bow formation chamber.
  • the displacement of the electric arc is represented by points at different times.
  • the electric arc is represented by the points 41 and 42.
  • the first part of the permanent magnets comprises not only a first magnetized fraction 32, but also a second magnetized fraction 33.
  • the magnetized fractions 32 and 33 are disposed behind each of the cheeks 12 and 13.
  • the first part of the permanent magnets means a fraction defined with respect to said first part of the permanent magnets, that is to say with respect to the part of the permanent magnets in the reinforced induction section.
  • the presence of the second magnetized fraction 33 of the first part of the permanent magnets generates a magnetic field which is added to that generated by the first magnetized fraction 32. This makes it possible to significantly increase the magnetic force induced by the first part of the permanent magnets. on the electric arc.
  • the second magnetized fraction 33 of the first part of the permanent magnets allows the switching of the foot of the electric arc between the movable contact 1 and the electrode 15, as well as the departure and the evacuation of said electric arc towards the chamber 'extinction.
  • the effect of the distance D between the moving contact 1 and the electrode 15 is therefore compensated by the presence of the second magnetized fraction 33.
  • the first and second magnetized portions 32 and 33 of the first portion of the permanent magnets generate magnetic fields of substantially equal intensity.
  • the magnetic force to propel the electric arc towards the extinguishing chamber 21 has been doubled, which makes it possible to propel the electric arc more rapidly towards the extinguishing chamber.
  • the first and second magnetized portions 32 and 33 of the first portion of the permanent magnets are arranged symmetrically with respect to the median longitudinal plane 10 of the arc-forming chamber. This makes it possible to further improve the described properties previously, that is to say to propel the electric arc more effectively towards the extinction chamber.
  • the arc forming chamber 11 has a deflection section 51 in which the electric arc is deflected with respect to the median longitudinal plane 10 of the arc formation chamber to the first cheek 12, by the magnetic field generated by a second part of the permanent magnets, the magnetic field generated by the second part of the permanent magnets being substantially lower than that generated by the first part of the permanent magnets. Since the magnetic field in the median longitudinal plane 10 generated by the second part of the permanent magnets is smaller than that of the first part of the permanent magnets and unsymmetrical with respect to said median longitudinal plane, the electric arc is deviated from its path. Thus, the deflection component of the electric arc is mainly obtained by means of the second part of the permanent magnets in the deflection section 51.
  • the entire second portion 52 of the permanent magnets is disposed behind the first cheek 12.
  • only a fraction of the second portion of the permanent magnets may be disposed behind the first cheek, so that the magnetic field generated by said fraction is greater than that generated by the remaining fraction of the second part of the permanent magnets, the latter being disposed behind the second cheek 13.
  • magnetized fraction of the second part of the permanent magnets is meant a defined fraction relative to the part of the permanent magnets in the deflection section.
  • the points 61, 62, 63, 64 and 65 represent the positions of the electric arc in the deflection section at different times. These points are close to the first cheek 12 because the second portion 52 of the permanent magnets deflects the electric arc. In this way, the electric arc is close to the first cheek 12 while keeping a magnetic force along the longitudinal axis AA 'sufficient not to stick to it and to run aground on contact.
  • the leading edge of the deionization plates is equipped with a central recess 23 and two lateral parts 71 and 72 oriented towards the deflection section 51 of the arc formation chamber.
  • the electric arc is directed into the deflection section towards the lateral portion 71.
  • the distance between the second portion 52 of the permanent magnets and the lateral portion 71 of the deionization plates is less than 1 millimeter. This distance is sufficiently small to prevent this electric arc from going out in the arc forming chamber.
  • the cheeks 12 and 13 delimiting the arc-forming chamber are generally formed of an electrically insulating material.
  • the cheeks may be formed of an electrically insulating material that does not erode easily, such as ceramic, for example soapstone.
  • the cheeks may be formed of an electrically insulating gas-forming material, for example gas-forming nylon.
  • the first cheek 12 is made of ceramic material
  • the second cheek 13 is a gaseous organic material.
  • the gas play makes it possible to increase the pressure in the area of the contacts and thus promotes the departure of the electric arc from the contact zone to the extinguishing chamber.
  • the interrupting chamber comprises a first and a second permanent magnet respectively disposed behind each of the cheeks 12 and 13.
  • the magnet disposed behind the first cheek 12 extends over the two reinforced induction and deflection sections of the chamber. arc formation and the magnet disposed behind the second cheek 13 extends only on the reinforced induction section.
  • the first part of the permanent magnets of the reinforced induction section essentially consists of the first magnet, ie the magnetized fraction 32, and the fraction of the second magnet in the reinforced induction section, that is, the magnetized fraction 33.
  • the second part of the permanent magnets of the deflection section is essentially constituted by the fraction of the second magnet in the deflection section, ie the magnetic fraction 52 .
  • the invention also extends to a breaking chamber comprising two permanent magnets disposed behind the first cheek respectively in the reinforced induction section and in the deflection section, the magnet in the reinforced induction section generating a magnetic field. of substantially greater intensity than that in the deflection section.
  • the invention also extends to a breaking chamber comprising three permanent magnets, a first and a second magnet being disposed behind the first cheek respectively in the reinforced induction section and in the deflection section, and a third magnet being disposed behind the second cheek in the reinforced induction section.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • L'invention relève du domaine des dispositifs de coupure permettant notamment de couper des courants continus, en particulier des courants de faible intensité, c'est à dire compris entre 0,5 et 150 Ampères.
  • L'invention concerne une chambre de coupure pour disjoncteur comprenant une chambre d'extinction d'arc formée par un empilement de plaques de désionisation et une chambre de formation d'arc délimitée par une première et une deuxième joue, ladite chambre de coupure étant équipée d'aimants permanents disposés derrière au moins la première joue.
  • L'invention concerne également un disjoncteur comportant des contacts séparables et une chambre de coupure pour éteindre un arc électrique formé lors de l'ouverture desdits contacts.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE
  • La chambre de formation d'arc d'une chambre de coupure s'étend généralement entre une zone de contacts et la chambre d'extinction. Dans la zone de contacts, la formation de l'arc est initiée par séparation desdits contacts. Le plus souvent, un contact est mobile et l'autre est fixe. Cette zone de contacts comporte généralement des moyens de captation de l'arc, le plus souvent des électrodes ou des cornes d'arc, contribuant au départ de l'arc des contacts et à son évacuation vers la chambre d'extinction. L'arc se déplace généralement dans un espace délimité par deux joues, fabriquées dans un matériau électriquement isolant, entre la zone de contacts jusqu'aux plaques de désionisation de la chambre d'extinction.
  • Lors d'une coupure générée par un courant, variable ou continu, de forte intensité, c'est à dire supérieur à environ 150 Ampères, la force électromagnétique induite par la circulation du courant dans l'un des conducteurs reliés aux contacts est généralement suffisante pour propulser l'arc et l'évacuer rapidement vers les plaques de désionisation de la chambre d'extinction.
  • Cependant, lors d'une coupure générée par un courant continu de faible intensité, cette force électromagnétique peut ne pas être suffisante pour propulser suffisamment l'arc et l'évacuer vers les plaques de désionisation.
  • La demande de brevet français FR2622736 décrit un disjoncteur équipé d'une chambre de coupure comportant un aimant permanent disposé entre l'une des joues de la chambre de formation d'arc et la paroi adjacente du boîtier du disjoncteur. Cet aimant permanent permet de propulser l'arc électrique formé par la coupure d'un courant continu de faible intensité.
  • Un autre example d'une chambre de coupure est connu du document EP 0 138 174 A2 .
  • Un inconvénient d'une telle chambre de coupure est que le champ magnétique de l'aimant permanent est parfois insuffisant pour propulser et évacuer efficacement l'arc électrique vers la chambre d'extinction. De surcroît, le champ magnétique généré par l'aimant permanent peut avoir tendance à attirer l'arc vers la joue adjacente à cet aimant, et empêcher sa progression et son évacuation vers la chambre d'extinction.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • L'invention vise à remédier aux inconvénients des chambres de coupure de l'art antérieur en proposant une chambre de coupure pour disjoncteur comprenant une chambre d'extinction d'arc formée par un empilement de plaques de désionisation et une chambre de formation d'arc délimitée par une première et une deuxième joue situées sensiblement à égale distance d'un plan longitudinal médian, ladite chambre de coupure étant équipée d'aimants permanents au moins en partie disposés derrière la première joue, la chambre de formation d'arc comportant une première section d'induction renforcée et une section de déviation entre ladite section d'induction renforcée et la chambre d'extinction d'arc.
  • Dans la chambre de coupure selon l'invention,
    • la section d'induction renforcée comporte une première partie des aimants permanents générant dans le plan longitudinal médian de ladite section un champ magnétique permettant de propulser l'arc électrique, ladite première partie des aimants permanents comportant deux fractions aimantées disposées derrière chacune des joues,
    • la section de déviation comportant une seconde partie des aimants permanents générant dans le plan longitudinal médian de ladite section un champ magnétique sensiblement plus faible que celui généré par la première partie des aimants permanents et permettant de dévier l'arc électrique par rapport au plan longitudinal médian
  • De préférence, la première et la deuxième joue sont situées sensiblement à égale distance du plan longitudinal médian.. Avantageusement, les deux fractions aimantées de la première partie des aimants permanents génèrent des champs magnétiques ayant des intensités sensiblement égales. Avantageusement, les deux fractions aimantées de la première partie des aimants permanents sont disposées symétriquement par rapport au plan longitudinal médian de la chambre de formation d'arc.
  • Selon un mode de réalisation, au moins une fraction de la seconde partie des aimants permanents est disposée derrière la première joue de sorte que le champ magnétique généré par ladite fraction est supérieur à celui généré par la fraction restante de la seconde partie des aimants permanents. De préférence, la totalité de la seconde partie des aimants permanents est disposée derrière la première joue.
  • De préférence, les plaques de désionisation comportent un bord d'attaque équipé d'un renfoncement central et d'au moins une partie latérale orientée vers la section de déviation, l'arc électrique étant dirigé dans la section de déviation vers ladite partie latérale. Avantageusement, la distance entre la seconde partie des aimants permanents et la partie latérale du bord d'attaque des plaques de désionisation est inférieure à 1 millimètre.
  • Selon un mode de réalisation, la première joue est en matériau céramique. De préférence, la deuxième joue est un matériau organique gazogène.
  • L'invention concerne également un disjoncteur comportant des contacts séparables et une chambre de coupure pour éteindre un arc électrique formé lors de l'ouverture desdits contacts, la chambre de coupure étant telle que décrit précédemment.
    • BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés dans les figures annexées.
  • La figure 1 représente une vue partielle d'un pole de disjoncteur présentant une chambre de coupure selon l'invention.
  • La figure 2 représente une vue partielle du pole de disjoncteur de la figure 1 selon une coupe suivant un axe longitudinal A-A' dans le plan longitudinal médian.
    • DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
  • Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, le pole de disjoncteur comporte un contact mobile 1 et un contact fixe 2, chacun de ces contacts étant relié par l'intermédiaire d'un conducteur à une borne de connexion du disjoncteur. L'ouverture du contact mobile peut être commandée par un mécanisme de commande à l'aide d'une manette ou par des moyens de déclenchement non représentés. Ces moyens de déclenchement peuvent comporter un déclencheur électromagnétique et un déclencheur thermique susceptibles de provoquer, en cas de surcharge ou de court-circuit, une ouverture automatique du contact mobile 1.
  • Les éléments du disjoncteur, tels que les contacts séparables, le mécanisme de commande et les moyens de déclenchement, sont généralement logés dans un boîtier 3 moulé dans un matériau isolant. Comme cela est représenté à la figure 2, le boîtier 3 renferme également une chambre de coupure 4 destinée à éteindre l'arc électrique formé entre les contacts séparables lors de leur ouverture.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la chambre de coupure 4 comporte une chambre de formation d'arc 11 délimitée par une première joue 12 et une seconde joue 13, lesdites joues étant sensiblement parallèles. Les joues 12 et 13 sont disposées à égale distance d'un plan longitudinal médian 10 portant l'axe longitudinal A-A'. L'une des bornes du pole de disjoncteur est reliée électriquement au contact fixe 2 et se prolonge pour constituer une électrode ou corne d'arc 14 qui s'étend dans la partie supérieure de la chambre de formation d'arc. Une autre borne du pole de disjoncteur reliée électriquement au contact mobile 1 est connectée à une autre électrode ou corne d'arc 15 qui s'étend dans la partie inférieure de la chambre de formation d'arc. Les électrodes ou cornes d'arc 14 et 15 sont agencées de manière à capter un arc tiré entre les contacts 1 et 2 lors de leur séparation. L'arc électrique formé entre les deux contacts est ainsi capté par les électrodes pour être transporté et évacué vers une chambre d'extinction d'arc 21 de la chambre de coupure.
  • Notons, que sur la figure 2, les contacts séparables 1 et 2 ainsi que l'électrode 14 ont été représentés en pointillé, du fait qu'ils sont dissimulés notamment par la seconde joue 13. Ces contacts 1 et 2 sont disposés dans le plan longitudinal médian 10, à égale distance par rapport à la première et à la deuxième joue. La distance entre le contact mobile 1 et l'électrode 15 dans la partie inférieure de la chambre de formation d'arc est généralement comprise entre 4 et 8 millimètres. Cette distance permet d'obtenir de bonnes performances pour la coupure de courants de forte intensité.
  • Dans le mode de réalisation représenté, la chambre d'extinction d'arc 21 est formée par un empilement de plaques de désionisation 22 qui sont généralement des plaques métalliques. Les plaques de désionisation comportent un bord d'attaque par lequel l'arc électrique entre dans la chambre d'extinction. Le bord d'attaque des plaques de désionisation comporte généralement un renfoncement central 23.
  • Dans le cas d'une coupure d'un courant électrique continu de forte intensité, l'induction magnétique créée par le passage du courant dans les électrodes 14 et 15 est généralement suffisante pour évacuer l'arc vers la chambre d'extinction 21.
  • Dans le cas d'une coupure d'un courant électrique continu de faible intensité, l'induction magnétique créée par le passage du courant dans les électrodes 14 et 15 n'est plus suffisante pour évacuer l'arc électrique vers la chambre d'extinction 21 et l'utilisation d'un champ magnétique généré par des aimants permanents devient nécessaire.
  • Selon un premier aspect de l'invention, la chambre de formation d'arc comporte une section d'induction renforcée 31 dans laquelle l'arc est propulsé vers la chambre d'extinction d'arc 21 par le champ magnétique généré par une première partie des aimants permanents. Le champ magnétique, dans le plan longitudinal médian de la chambre de formation d'arc, généré par la première partie des aimants permanents dans la section d'induction renforcée est plus important que celui généré par l'autre partie des aimants permanents dans le reste de la chambre de formation d'arc. Cette configuration permet de mieux propulser l'arc électrique et de le faire partir des contacts séparables. Ainsi, la commutation du pied de l'arc électrique entre le contact mobile et l'électrode 15 est principalement obtenue à l'aide de la première partie des aimants permanents dans la section d'induction renforcée de la chambre de formation d'arc.
  • Comme cela est visible sur la figure 2, le déplacement de l'arc électrique est représenté par des points à différents instants. Dans la section d'induction renforcée, l'arc électrique est représenté par les points 41 et 42.
  • Dans le mode de réalisation représenté, la première partie des aimants permanents comporte non seulement une première fraction aimantée 32, mais également une deuxième fraction aimantée 33. Les fractions aimantées 32 et 33 sont disposées derrière chacune des joues 12 et 13. Par fraction aimantée de la première partie des aimants permanents, on entend une fraction définie par rapport à ladite première partie des aimants permanents, c'est à dire par rapport à la partie des aimants permanents dans la section d'induction renforcée. La présence de la deuxième fraction aimantée 33 de la première partie des aimants permanents génère un champ magnétique qui s'ajoute à celui généré par la première fraction aimantée 32. Ceci permet d'augmenter significativement la force magnétique induite par la première partie des aimants permanents sur l'arc électrique. Ainsi, la deuxième fraction aimantée 33 de la première partie des aimants permanents permet la commutation du pied de l'arc électrique entre le contact mobile 1 et l'électrode 15, ainsi que le départ et l'évacuation dudit arc électrique vers la chambre d'extinction. L'effet de la distance D entre le contact mobile 1 et l'électrode 15 est donc compensé par la présence de la deuxième fraction aimantée 33.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la première et la seconde fraction aimantée 32 et 33 de la première partie des aimants permanents génèrent des champs magnétiques d'intensité sensiblement égale. Ainsi, la force magnétique pour propulser l'arc électrique en direction de la chambre d'extinction 21 a été doublée, ce qui permet de propulser plus rapidement l'arc électrique vers la chambre d'extinction.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la première et la seconde fraction aimantée 32 et 33 de la première partie des aimants permanents sont disposées symétriquement par rapport au plan longitudinal médian 10 de la chambre de formation d'arc. Ceci permet d'améliorer encore plus les propriétés décrites précédemment, c'est à dire de propulser plus efficacement l'arc électrique vers la chambre d'extinction.
  • Selon un second aspect de l'invention, la chambre de formation d'arc 11 comporte une section de déviation 51 dans laquelle l'arc électrique est dévié par rapport au plan longitudinal médian 10 de la chambre de formation d'arc vers la première joue 12, par le champ magnétique généré par une seconde partie des aimants permanents, le champ magnétique généré par la seconde partie des aimants permanents étant sensiblement plus faible que celui généré par la première partie des aimants permanents. Du fait que le champ magnétique dans le plan longitudinal médian 10 généré par la seconde partie des aimants permanents est plus faible que celui de la première partie des aimants permanents et non symétrique par rapport audit plan longitudinal médian, l'arc électrique est dévié de sa trajectoire. Ainsi, la composante de déviation de l'arc électrique est principalement obtenue à l'aide de la seconde partie des aimants permanents dans la section de déviation 51.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la totalité de la seconde partie 52 des aimants permanents est disposée derrière la première joue 12. Dans d'autres modes de réalisation non représentés, seulement une fraction de la seconde partie des aimants permanents peut être disposée derrière la première joue, de sorte que le champ magnétique généré par ladite fraction est supérieur à celui généré par la fraction restante de la seconde partie des aimants permanents, cette dernière étant disposée derrière la seconde joue 13. Par fraction aimantée de la seconde partie des aimants permanents, on entend une fraction définie par rapport à la partie des aimants permanents dans la section de déviation.
  • Comme cela est visible sur la figure 2, dans la section de déviation 51, les points 61, 62, 63, 64 et 65 représentent les positions de l'arc électrique dans la section de déviation à différents instants. Ces points se rapprochent de la première joue 12 du fait que la seconde partie 52 des aimants permanents permet de dévier l'arc électrique. De cette façon, l'arc électrique se rapproche de la première joue 12 tout en gardant une force magnétique suivant l'axe longitudinal A-A' suffisante pour ne pas venir se coller à elle et de s'échouer à son contact.
  • Comme cela est visible sur la figure 2, le bord d'attaque des plaques de désionisation est équipé d'un renfoncement central 23 et de deux parties latérales 71 et 72 orientées vers la section de déviation 51 de la chambre de formation d'arc. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, l'arc électrique est dirigé dans la section de déviation vers la partie latérale 71.
  • Dans le cas d'une coupure de courants continus de forte intensité ou de courants alternatifs, il est généralement recherché de faire entrer l'arc dans la chambre d'extinction par le renfoncement central. Ceci permet de désioniser l'arc électrique au milieu de la chambre d'extinction pour dissiper un maximum d'énergie.
  • Dans le cas d'une coupure d'un courant de faible intensité, on vise plutôt à faire entrer l'arc électrique le plus vite possible dans la chambre d'extinction, pour éviter qu'il reste et dissipe de l'énergie au sein de la chambre de formation d'arc, c'est à dire en amont de la chambre d'extinction. Dans le cas d'une coupure d'un courant de faible intensité, l'arc électrique peut s'éteindre sur la partie latérale 71 du bord d'attaque de la chambre d'extinction 21 du fait du peu d'énergie à dissiper.
  • Avantageusement, la distance entre la seconde partie 52 des aimants permanents et la partie latérale 71 des plaques de désionisation est inférieure à 1 millimètre. Cette distance est suffisamment faible pour éviter que cet arc électrique vienne s'éteindre dans la chambre de formation d'arc.
  • Les joues 12 et 13 délimitant la chambre de formation d'arc sont généralement formées dans un matériau électriquement isolant. Pour obtenir une bonne endurance électrique avec des courants continus de faible intensité, avec des temps de coupure relativement longs comparés aux courants alternatifs, les joues peuvent être formées dans un matériau électriquement isolant qui ne s'érode pas facilement, tel que de la céramique, par exemple de la stéatite. Pour obtenir une bonne coupure avec des courants continus ou alternatifs de forte intensité, les joues peuvent être formées dans un matériau électriquement isolant gazogène, par exemple du nylon gazogène.
  • Avantageusement, la première joue 12 est en matériau céramique, et la deuxième joue 13 est un matériau organique gazogène. La joue gazogène permet d'augmenter la pression dans la zone des contacts et favorise ainsi le départ de l'arc électrique de la zone de contacts vers la chambre d'extinction.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la chambre de coupure comporte un premier et un deuxième aimant permanent respectivement disposés derrière chacune des joues 12 et 13. L'aimant disposé derrière la première joue 12 s'étend sur les deux sections d'induction renforcée et de déviation de la chambre de formation d'arc et l'aimant disposé derrière la seconde joue 13 s'étend seulement sur la section d'induction renforcée. Dans ce cas, la première partie des aimants permanents de la section d'induction renforcée est essentiellement constituée par le premier aimant, c'est à dire la fraction aimantée 32, et par la fraction du second aimant dans la section d'induction renforcée, c'est à dire la fraction aimantée 33. De la même façon, la seconde partie des aimants permanents de la section de déviation est essentiellement constituée par la fraction du second aimant dans la section de déviation, c'est à dire la fraction aimantée 52.
  • L'invention s'étend également à une chambre de coupure comportant deux aimants permanents disposés derrière la première joue respectivement dans la section d'induction renforcée et dans la section de déviation, l'aimant dans la section d'induction renforcée générant un champ magnétique d'intensité sensiblement plus forte que celui dans la section de déviation.
  • L'invention s'étend également à une chambre de coupure comportant trois aimants permanents, un premier et un deuxième aimant étant disposés derrière la première joue respectivement dans la section d'induction renforcée et dans la section de déviation, et un troisième aimant étant disposé derrière la seconde joue dans la section d'induction renforcée.

Claims (11)

  1. Chambre de coupure (4) pour disjoncteur comprenant une chambre d'extinction d'arc (21) formée par un empilement de plaques de désionisation (22) et une chambre de formation d'arc (11) délimitée par une première et une deuxième joue (12, 13) situées de part et d'autre d'un plan longitudinal médian (10) de ladite chambre, ladite chambre de coupure étant équipée d'aimants permanents au moins en partie disposés derrière la première joue (12), caractérisée en ce que la chambre de formation d'arc comporte une première section d'induction renforcée (31) et une section de déviation (51) entre ladite section d'induction renforcée et la chambre d'extinction d'arc (21) :
    - la section d'induction renforcée (31) comportant une première partie des aimants permanents générant dans le plan longitudinal médian de ladite section un champ magnétique permettant de propulser l'arc électrique, ladite première partie des aimants permanents comportant deux fractions aimantées (32, 33) disposées derrière chacune des joues (12, 13),
    - la section de déviation (51) comportant une seconde partie (52) des aimants permanents générant dans le plan longitudinal médian de ladite section un champ magnétique sensiblement plus faible que celui généré par la première partie des aimants permanents et permettant de dévier l'arc électrique par rapport au plan longitudinal médian.
  2. Chambre de coupure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première et la deuxième joue (12, 13) sont situées sensiblement à égale distance du plan longitudinal médian (10).
  3. Chambre de coupure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux fractions aimantées (32, 33) de la première partie des aimants permanents génèrent des champs magnétiques ayant des intensités sensiblement égales.
  4. Chambre de coupure selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les deux fractions aimantées (32, 33) de la première partie des aimants permanents sont disposées symétriquement par rapport au plan longitudinal médian (10) de la chambre de formation d'arc.
  5. Chambre de coupure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins une fraction de la seconde partie des aimants permanents est disposée derrière la première joue (12) de sorte que le champ magnétique généré par ladite fraction est supérieur à celui généré par la fraction restante de la seconde partie des aimants permanents.
  6. Chambre de coupure selon la revendication 5, caractérisée en ce que la totalité de la seconde partie (52) des aimants permanents est disposée derrière la première joue (12).
  7. Chambre de coupure selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les plaques de désionisation (22) comportent un bord d'attaque équipé d'un renfoncement central (23) et d'au moins une partie latérale (71) orientée vers la section de déviation (51), l'arc électrique étant dirigé dans la section de déviation vers ladite partie latérale.
  8. Chambre de coupure selon la revendication 7, caractérisée en ce que la distance entre la seconde partie des aimants permanents et la partie latérale (71) du bord d'attaque des plaques de désionisation (22) est inférieure à 1 millimètre.
  9. Chambre de coupure selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la première joue (12) est en matériau céramique.
  10. Chambre de coupure selon la revendication 9, caractérisée en ce que la deuxième joue (13) est un matériau organique gazogène.
  11. Disjoncteur comportant des contacts séparables (1, 2) et une chambre de coupure (4) pour éteindre un arc électrique formé lors de l'ouverture desdits contacts, caractérisé en ce que la chambre de coupure est selon l'une des revendications 1 à 10.
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