EP3210224A1 - Chambre de coupure d'arc électrique - Google Patents

Chambre de coupure d'arc électrique

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EP3210224A1
EP3210224A1 EP15791326.0A EP15791326A EP3210224A1 EP 3210224 A1 EP3210224 A1 EP 3210224A1 EP 15791326 A EP15791326 A EP 15791326A EP 3210224 A1 EP3210224 A1 EP 3210224A1
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EP
European Patent Office
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chamber
arc
magnet
breaking
width
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EP15791326.0A
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German (de)
English (en)
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EP3210224B1 (fr
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Jérôme Hertzog
Karine Coquil
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Socomec SA
Original Assignee
Socomec SA
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Publication date
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Publication of EP3210224A1 publication Critical patent/EP3210224A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3210224B1 publication Critical patent/EP3210224B1/fr
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    • H01H9/46—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns

Definitions

  • the invention relates to the field of arcing chambers and devices.
  • Low-voltage cut-off devices U_AC ⁇ 1000V and U_DC ⁇ 1500V generally make it possible to cut an electric arc in the air.
  • IGBT Insulated Gatte Bipolar Transistor
  • the interruption of a current on a continuous electrical network necessarily involves generating a counter-electromotive force having a higher potential than the source to be cut. This is the major difficulty of a DC cut.
  • the electric arc generated when the switch is opened in the air is used as a means to generate a counter-electromotive force.
  • the technique of elongation and fractionation of the arc combines an elongation of the arc with a fractionation of the latter in a breaking chamber.
  • the fractionation may not be operating according to the currents and there may be critical currents for which the arc stagnates at the entrance of the chamber.
  • This principle has the advantage of beinghave in overload because the splitting plates support the arc and allow good cooling.
  • the cut can be made more difficult in the field of photovoltaic (PV) installations for example, because of the use for panels of increasing voltages from year to year in order to reduce the costs of such installations. It is known in the context of these applications to connect several switches in series in order to increase the breaking capacity of the device thus obtained. This solution is not entirely satisfactory.
  • an arc-breaking chamber comprising:
  • splitting plates defining an inlet of the combustion chamber; cut-off intended to be present facing electrical contacts and a bottom of the breaking chamber, and
  • the breaking chamber in a central zone in the width direction of the breaking chamber and the bottom side thereof, the magnet having a magnetization having a component non-zero along an axis extending between the inlet and the bottom of the breaking chamber.
  • the magnet is furthermore located on the bottom side of the interrupting chamber, ie the magnet is closer to the bottom of the interrupting chamber than to the inlet of the interrupting chamber. and the magnet generates a magnetic field whose intensity increases as one moves from the input to the bottom of the interrupting chamber.
  • the invention advantageously makes it possible to provide breaking chambers having an improved breaking capacity.
  • the magnet can be held in an electrically insulating magnet carrier.
  • the magnet support can be assembled by interlocking with one or more splitting plates.
  • Such a characteristic is advantageous because it makes it possible to place the magnet as close as possible to the bottom of the breaking chamber and that the magnet has a fixed position with respect to the splitting plates.
  • the interrupting chamber may further comprise a flow channel present inside the interrupting chamber.
  • the flow channel is at least partly constituted by a magnetic piece extending towards the inlet of the interrupting chamber having for example an elongate shape.
  • the presence of a flow channel is advantageous because it participates in the "extension" to the input of the breaking chamber of a maximum of magnetic field lines generated by the magnet.
  • the Flow channeler thus further improves the attraction of an electric arc to the bottom of the interrupting chamber.
  • the flow channel can be placed next to the magnet.
  • the flow channel can be maintained in the magnet holder, and for example be in contact with the magnet. However, as will be apparent from the description below, such a configuration is not mandatory.
  • Such a configuration is advantageous because it allows to have a breaking chamber whose breaking capacity is not affected by the direction by which the electric arc moves during the opening of the contacts and by the polarity of connection of the cut-off device.
  • This configuration is particularly advantageous in direct current because of its invariance with respect to the branching polarity of the breaking device.
  • the height of the magnet may be greater than or equal to half the height of the stack of the splitting plates. In this case, the height of the magnet may be less than or equal to or greater than the height of the stack of the splitter plates. Alternatively, the height of the magnet may be less than half the height of the stack of the splitting plates.
  • a single magnet may be present inside the interrupting chamber.
  • a plurality of permanent magnets may be present inside the interrupting chamber, at least one magnet of said plurality of magnets being present in the central zone in the width direction of the interrupting chamber and on the bottom side of it.
  • the magnets of this plurality of magnets may or may not be in contact with each other.
  • the magnets of the plurality of magnets may or may not have the same magnetization sense.
  • the majority or all of the magnets of this plurality of magnets may be present in the central region in the width direction of the interrupting chamber and the bottom side thereof.
  • the interrupting chamber may comprise one or more electrically insulating electric arc guiding cheeks, the guiding cheeks being located at the entrance to the interrupting chamber and covering all or part of the ends. splitting plates.
  • the presence of one or more guiding cheeks is advantageous insofar as they allow the arc not to catch on the ends of the splitting plates and thus further improve the breaking performance by increasing elongation of the arc as well as its arc voltage.
  • the guide or cheeks may be integral with the magnet support and for example made in one piece with the latter.
  • the present invention also provides a cut-off device comprising:
  • a contact zone in which there are present at least one fixed contact and at least one moving contact with respect to the fixed contact, the contacts being able to be brought into contact and separated from one another, the fixed contact being present opposite from the entrance to the break chamber.
  • the movable contact may be configured to rotate about an axis of rotation when the contacts are separated.
  • the device may further comprise an arc horn present opposite the fixed contact, the width of the arc horn being greater than the width of the fixed contact.
  • an arc generated between the contacts will tend to have a non-zero displacement component depending on the width of the breaking chamber.
  • the generated arc will tend to be deflected with a non-zero component according to the rotation axis. It is therefore important that the arc horn be wider than the fixed contact so that the arc undergoing a deviation depending on the width of the arc chute may "hang" on the arc horn.
  • the implementation of an arc horn can advantageously help to fractionate the electric arc by facilitating its entry into the interrupting chamber.
  • the electric arc generated between the contacts has, in this case, a tendency to move from the fixed contact towards the arc horn and thus to get closer to the bottom of the breaking chamber.
  • Another advantage related to the implementation of an arc horn is the reduction of the erosion of the fixed contact due to the arc due to a limited contact of the arc with the fixed contact.
  • the height of the arc horn may be greater than or equal to the height of the fixed contact.
  • the movable contact may be configured to rotate about an axis of rotation when the contacts are separated and a flow channel may be present within the interrupting chamber, the channel flux-type having a face located on the side of the contact zone which has, when the pipe is observed in a plane perpendicular to the axis of rotation, the same shape as the path traveled by the movable contact during the separation of the contacts.
  • Such a configuration is advantageous because it makes it possible to maintain a constant distance between the flow channel and the moving contact during the separation of the contacts, which makes it possible to further improve the attraction of the arc in the interrupting chamber.
  • the device may further comprise a flow channel present inside the interrupting chamber, at least a portion of the flow channel being constituted by an arc switching element present opposite. of the fixed contact, the width of the arc switching element being greater than the width of the fixed contact.
  • the flow channel may comprise the arc switching element as well as an additional flow channeling element present in an electrically insulating duct support.
  • Such configurations are advantageous because they make it possible to have both the "extension” effect towards the input of the breaking chamber of the magnetic field lines generated by the magnet, as well as assistance at the entrance of the arc in the interrupting chamber due to the implementation of the arc switching element.
  • the device according to the invention makes it possible to cut an electric arc generated after circulation of a direct or alternating current between the contacts.
  • FIG. 1 represents an exploded view of a breaking chamber according to the invention
  • FIG. 2 represents the breaking chamber according to FIG. 1 in the assembled state
  • FIG. 3 represents a sectional view of the interrupting chamber of FIGS. 1 and 2 perpendicular to the height of the stack of fractionation sheets,
  • FIG. 4 represents a cut-off device according to the invention
  • FIG. 5 is a 2D view of the magnetic field lines created by the magnet in the interrupting chamber of FIGS. 1 to 3,
  • FIGS. 6A and 6B show variant embodiments of breaking chambers according to the invention
  • FIGS. 7A to 7D show the implementation of an arc horn in a breaking device according to the invention.
  • FIGS. 8A and 8B show alternative embodiments of breaking chambers comprising a two-part flow channel.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a breaking chamber 1 according to the invention.
  • the breaking chamber 1 comprises a stack of electric arc splitting plates 2 mounted on a sheet support 3.
  • the mounting of the splitting plates 2 on the sheet support 3 makes it possible to form a rigid interrupting chamber 1.
  • the splitting plates 2 are for example mild steel.
  • the sheet support 3 may, for example, be made of vulcanized cardboard.
  • the splitting plates 2 may alternatively be directly mounted on the housing constituting the outer envelope of the cut-off device.
  • the interrupting chamber 1 illustrated in FIG. 1 comprises a plurality of stacked fractionation plates 2, for example at least three stacked fractionation sheets 2, for example at least five stacked fractionation sheets 2.
  • the height h of the stack of the splitting plates 2 corresponds to the distance separating the two farthest splitting plates.
  • the height h of the stack of the splitting plates 2 is measured perpendicular to the splitting plates 2.
  • the breaking chamber 1 has an inlet 10 and a bottom 11 located on the opposite side to the inlet defined by the splitting plates 2.
  • a permanent magnet 5 is present inside the breaking chamber 1.
  • This magnet 5 is, for example, NdFeB.
  • the magnet 5 is, as illustrated, present in an electrically insulating magnet support 7 intended to be present inside the breaking chamber 1.
  • the magnet 5 can be as illustrated in FIG. in the form of a bar. This bar may for example have a rectangular, square or circular cross section. As illustrated, the magnet 5 does not extend along the elongation planes of the splitting plates 2 but along the height h of the stack of the splitting plates 2.
  • the magnet 5 extends, in the example illustrated, along a height h a , measured along the height h of the stack of fractionation sheets 2, greater than or equal to 50% of the height h of the stack of fractionation sheets 2
  • the height h a of the magnet 5 is, for example, greater than or equal to 75% of the height h of the stack of the splitting plates, the height h a of the magnet 5 being, for example, substantially equal to at the height h of the stacking of the splitting plates.
  • the height of the magnet is not, however, limited to the configuration illustrated in FIG. 1.
  • the magnet may, in fact, have a height greater than the height of the stack of the splitting plates. Alternatively, the magnet may have a height less than the height of the stack of the splitting plates.
  • the magnet may, for example, have a height less than half the height of the stack of the splitting plates and, in this case, the magnet can only be present in the lower part of the breaking chamber.
  • a single magnet 5 is present inside the interrupting chamber 1, but it is not beyond the scope of the invention if a plurality of magnets are present inside the chamber. cut 1.
  • the magnet support 7 is, for example, a plastic material.
  • a flow channel 6 is, as illustrated, placed in contact with the magnet 5 and is also housed in the magnet holder 7.
  • the magnet 5 and the flow channel 6 are electrically isolated by the magnet holder 7.
  • the flow channel 6 is, for example, mild steel.
  • the flow channel may or may not have a laminated structure.
  • the magnet support 7 comprises interlocking means 9, for example in the form of crenellations, intended to cooperate by interlocking with all or part of the splitting plates 2. The interlocking of the magnet support 7 and the metal plates splitting 2 makes the magnet 5 fixed with respect to the splitting plates 2.
  • FIG. 3 represents a cross-sectional view of the interrupting chamber of FIGS. 1 and 2 perpendicular to the height of FIG.
  • the fractionation sheets 2 have, as illustrated, a V shape when they are observed in a direction perpendicular to their elongation plane.
  • the splitting plates may, alternatively, have another shape such as a U-shape when viewed in a direction perpendicular to their elongation plane.
  • the depth p of the breaking chamber 10 which corresponds to the distance between the inlet 10 of the breaking chamber 1 and the bottom 11 of the breaking chamber 1, measured perpendicular to the height h of the 2 is also shown the width L of the chamber of the breaking chamber 1, the width L being measured perpendicularly to the height h of the stack of the splitting plates 2 and perpendicular to the depth p of the breaking chamber 1.
  • the width L of the breaking chamber 1 corresponds to the internal width of the cutting chamber measured between the ends 2a and 2b of the splitting plates 2.
  • the magnetization M of the magnet 5 materialized by the arrow 15 in FIGS.
  • the magnetization M may be included in the plane of elongation of the splitting plates 2.
  • the magnetization M may be directed substantially only along the Y axis of the depth of the breaking chamber 1.
  • the magnet 5 is as shown in a zone central Z c in the direction of the width of the breaking chamber 1.
  • L denotes the width of the breaking chamber 1 and where x a and Xb are measured along the width L of the breaking chamber 1 and taking as origin one of the ends 2a or 2b of the splitting plates 2
  • the magnet 5 is furthermore located on the bottom side 11 of the interrupting chamber, that is to say that it is closer to the bottom 11 of the breaking chamber 1 than to the inlet 10 of the the breaking chamber 1.
  • the magnet 5 does not extend along the lateral edges 10a and 10b of the breaking chamber 1.
  • the magnet 5 is, in the illustrated example, entirely located in the central zone Z c and on the bottom side 11 of the breaking chamber 1.
  • FIG. 4 shows a cut-off device 20 according to the invention comprising an interrupting chamber 1 as described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the cut-off device 20 represented in FIG. 4 is a rotary cut-off device. , double break.
  • the cut-off device 20 comprises a contact zone 21 in which movable contacts 22 present on compensation plates 23 can be brought into contact and separated from a fixed contact head 25 which is secured to a fixed support 26.
  • contact head 25 and the fixed support 26 form a fixed subassembly for connecting the cut-off device 20 in an electrical installation.
  • the fixed contact 25 is present opposite a single breaking chamber 1.
  • the contact head 25 may be formed of a metallic material, for example copper.
  • the outer casing of the cut-off device 20 is formed by a casing 28 corresponding to the union of two half-casings.
  • FIG. 4 also shows the electric arc 30 formed between the movable contacts 22 and the contact head 25 during the separation of these elements.
  • a pressure cut-off device or a single-cut device with pressure or sliding contact it is possible to use a device with cut-off knife.
  • FIG. 5 shows a 2D view of the magnetic field lines created by the magnet in a breaking chamber 1 as described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • This 2D view is a sectional view perpendicular to the height of the stacking of the splitting plates 2.
  • the intensity of the magnetic field generated by the magnet 5 increases as one moves from the inlet 10 of the breaking chamber 1 to the bottom 11 of the breaking chamber 1 (the magnetic field lines become narrower).
  • the interrupting chamber illustrated makes it possible to perform a electric arc cut in the air.
  • F_Laplace_magnet increases the more the arc enters the breaking chamber 1, and
  • the arc is then deflected to another position because of the application of the Laplace force produced by the magnetic field generated by the magnet 5 (see position t2).
  • the arc is, between the position t1 and the position t2, deflected with a non-zero displacement component according to the width of the breaking chamber (non-zero component along the axis of rotation of the contact mobile when implementing a rotary movable contact) due to the presence of the permanent magnet 5 in the breaking chamber 1.
  • the arc then enters the breaking chamber 1 (see positions t3 and t4) and is accelerated in the breaking chamber 1 in particular between the positions t3 and t4. Elongation of the bow allows advantageously to increase the voltage of the arc before its splitting in the breaking chamber 1.
  • the magnet 5 can be configured to accelerate the arc on at least 50% of the depth p of the breaking chamber 1. Once the arc has penetrated into the breaking chamber 1, the arc is driven in a movement mainly according to the depth of the breaking chamber 1 as shown in Figure 5.
  • the arc reaches the splitting plates 2 and is split in the breaking chamber 1. This splitting makes it possible to stabilize the arc as well as to cool it. Cooling further increases the impedance of the arc, generating even more arc voltage.
  • the arc undergoes, in addition, another force than the Laplace force due to the magnetic field of the magnet 5, this other force is produced due to the presence of the splitting plates (swallowing U effect of the splitting plates).
  • This force has not been shown in Figure 5 but adds to the force produced by the magnet and also contributes to the displacement of the arc.
  • the dashed curve 40 corresponds to the trajectory of movement of the electric arc during its deflection and attraction by the breaking chamber 1. As illustrated, the Laplace force exerted on the arc due to the presence of the magnet 5 makes it possible to deflect the arc towards the bottom 11 of the breaking chamber 1 and towards the central zone Z c in the direction of the width of the breaking chamber 1.
  • the interrupting chamber according to the invention can be used to cut a direct current (“DC”) or alternating current (“AC”).
  • the breaking chamber according to the invention can be used in the field of low voltage (U_AC ⁇ 1000V and U_DC ⁇ 1500V), as in the field of medium voltage (U_AC ⁇ 50 000V and U_DC ⁇ 75 000V).
  • FIGS. 6A and 6B show embodiments of breaking chambers according to the invention.
  • the breaking chamber 1 comprises several electric arc guiding cheeks 50. These guiding cheeks 50 are formed of an electrically insulating material and are situated at the inlet 10 of the breaking chamber 1 and cover all or part of the ends 2a and 2b of the splitting plates 2.
  • the guide cheeks 50 allow the arc not to catch on the ends 2a and 2b of the plates of splitting 2 and thus improve break performance.
  • the dashed curve 40 corresponds to the trajectory of an electric arc in such a breaking chamber.
  • the arc does not catch on the ends 2a and 2b of the splitting plates and is drawn towards the bottom 11 of the breaking chamber 1 towards a zone Z of fractionation.
  • the guide cheeks 50 are integral with the magnet carrier 7 and for example formed in one piece with the latter.
  • FIG. 7A shows the use of an arc horn 60 that can be used in a cut-off device 20 according to the invention, which makes it possible to facilitate the entry of the electric arc into the breaking chamber 1.
  • the arc horn 60 is placed facing the contact head 25 on the fixed support 26 at the inlet 10 of the breaking chamber 1.
  • the arc horn 60 is fixed to the fixed support 26 by a mechanical connection.
  • the arc horn 60 comprises a tab 61 and an arc switching portion 62.
  • the arc horn is made of an electrically conductive material, for example a metallic material, for example 'steel.
  • the tab 61 is in the illustrated example in contact with the fixed support 26 but it is not beyond the scope of the invention when the arc horn 60 is not in contact with the fixed support 26 but is fixed to the housing constituting the outer envelope of the cutoff device 20.
  • the distance separating the arc horn 60 from the fixed support 26 may, for example, be less than or equal to 1 mm.
  • An electric arc generated from the movable contacts 22 is intended to move on the arc switching portion 62. Such a displacement on the switching portion 62 facilitates the entry of the arc into the interrupting chamber 1
  • the arc horn 60 further comprises a fixed surface 64 corresponding to the surface of the tab 61 located on the side opposite to the fixed support 26.
  • the height of the arc horn hc (corresponding to the height at which the end 63 of the switching portion 62 is present) is greater than the height h t of the contact head.
  • the heights h c and h t are measured from the surface S of the fixed support 26 opposite which the arc horn is present and perpendicular to this surface S.
  • the height of the arc horn may be equal to or less than the height of the contact head.
  • the width of the arc horn 60 is greater than the width L t of the contact head 25. This characteristic is important because, in the example illustrated, during the separation of the contacts, the generated arc will tend to be deflected with a non-zero component along the axis of rotation of the movable contact due to the presence of the permanent magnet 5.
  • the use of a wide arc horn 60 thus allows the deflected arc along the axis of rotation can "hang" on the arc horn 60.
  • the arc is first deflected along the axis of rotation of the moving contact (axial deflection) and the arc is then deflected according to the depth of the breaking chamber (radial deviation).
  • the widths L c and L t of the arc horn and the contact head are measured perpendicular to their height and when the entrance to the face-cutting chamber is observed.
  • the arc 30 switches on the switching portion 62 (the arc goes from the configuration A to the configuration B, see Figure 7C).
  • the arc goes from the configuration A to the configuration B, see Figure 7C.
  • another series arc can be created between the fixed support and the arc horn, either just behind the contact head or between the bracket and the fixed bracket.
  • an arc horn 60 allows the displacement of the arc 30 in configuration B to promote the entry of the arc 30 into the breaking chamber 1.
  • the presence of an arc horn improves the breaking performance by a rise in tension of the arc faster and therefore a faster cut.
  • the arc 30 is first in the configuration B2, that is to say that it is present between the switching portion 62 and the movable contacts 22.
  • the arc 30 then goes into the configuration C in which it is present in the breaking chamber 1 and is attracted to the bottom 11 of the chamber 1 by the superposition of the Laplace force from the magnetic field of the magnet and the Laplace force from its own geometry, its own current (loop effect) and the surrounding magnetic parts (U effect Swallowing the splitting plates 2).
  • Such an evolution is materialized by the arc represented in configuration D in FIG. 7D.
  • Figure 7A illustrates, in addition, another advantageous feature of the present invention.
  • the movable contact 22 rotates about an axis of rotation when the contacts 22 and 25 are separated.
  • the axis of rotation is perpendicular to the plane of the sheet.
  • the flow channel 6, present inside the breaking chamber 1 has a face F located on the side of the contact zone 21 which has, when the pipe 6 is observed in a plane perpendicular to the axis of rotation , the same shape as the path C traversed by the movable contact 22 during the separation of the contacts 22 and 25, that is to say a shape of an arc of a circle.
  • such a configuration advantageously makes it possible to further improve the attraction of the arc in the interrupting chamber.
  • the arc horn helps to break up the electric arc by facilitating its approach to the bottom of the arc chamber.
  • FIGS. 8A and 8B show an alternative embodiment in which the breaking chamber 1 comprises a two-part flow channel 80 present inside thereof.
  • the flow channel 80 comprises a first portion constituted by an electrically conductive arc switching element 82 and a second portion constituted by an additional flow channeling element 81 present in an electrically insulating duct support 70.
  • the magnet 5 is, in the illustrated example, housed in the channel holder 70. In the example shown, the magnet 5 is mounted from the bottom of the support 70.
  • the support 70 provides a protection of the magnet vis-à-vis the electric arc.
  • the magnet 5 can thus be housed in the channeling support 70 (as described with reference to FIGS. 8A and 8B) or in the magnet support 7, for example described in connection with FIG.
  • the arc switching element 82 is, as illustrated, present opposite the fixed contact 25 and has a width U greater than the width L t of the fixed contact 25.
  • the width is measured in the same manner as described above for the widths L t and.
  • the fact that the switching element 82 is wider than the fixed contact head 25 will allow an electric arc generated between the contacts 22 and 25 to switch on the switch element.
  • the flow channel 80 advantageously makes it possible in the illustrated example to perform both the flux channeling function and the arc switching aid function.
  • This system therefore allows the arc to switch on the arc switching element 82 because of its attraction in the breaking chamber 1 by the effect of the magnetic field generated by the magnet 5.
  • the arc 30 moves from the fixed contact head 25 to the arc switching element 82.
  • the arc then definitively switches to the breaking chamber 1 and is split as detailed above.
  • the flow channel 80 has a face F located on the side of the contact zone which has, when the duct 80 is observed in a perpendicular plane. to the axis of rotation of the movable contact 22, the same shape as the path C traversed by the movable contact 22 during the separation of the contacts 22 and 25.

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Abstract

La présente invention concerne une chambre (1) de coupure d'arc électrique comportant : - un empilement de tôles (2) de fractionnement d'arc électrique, les tôles (2) de fractionnement définissant une entrée (10) de la chambre de coupure (1) destinée à être présente en regard de contacts électriques (22; 25) et un fond (11) de la chambre de coupure (1), et - au moins un aimant permanent (5) présent à l'intérieur de la chambre de coupure (1) dans une zone centrale (Zc) dans le sens de la largeur de la chambre de coupure (1) et du côté du fond (11) de celle-ci, l'aimant (5) présentant une magnétisation (15) ayant une composante non nulle selon un axe (Y) s'étendant entre l'entrée (10) et le fond (11) de la chambre de coupure (1).

Description

Chambre de coupure d'arc électrique
Arrière-plan de l'invention
L'invention concerne le domaine des chambres et dispositifs de coupure d'arcs électriques.
Les dispositifs de coupure en basse tension (U_AC≤1000V et U_DC≤ 1500V) permettent généralement de réaliser une coupure d'un arc électrique dans l'air. L'avantage de cette technique vis-à-vis de la coupure dans le vide, l'hexafluorure de soufre (SF6) ou dans l'huile ou encore vis-à- vis de dispositifs mettant en œuvre un transistor bipolaire à grille (« Insulated Gâte Bipolar Transistor » ; IGBT) est sa simplicité de mise en œuvre et de réalisation, et, par conséquent, son coût.
L'interruption d'un courant sur un réseau électrique continu (DC) implique nécessairement de générer une force contre-électromotrice ayant un potentiel plus élevé que la source à couper. Il s'agit de la difficulté majeure d'une coupure DC. Dans le cadre des techniques de coupure dans l'air, l'arc électrique généré lors de l'ouverture de l'interrupteur dans l'air est employé comme moyen pour générer une force contre-électromotrice.
Les principales techniques de coupure dans l'air sont discutées ci-dessous.
La technique d'allongement de l'arc permet d'allonger et ainsi de refroidir l'arc lors de l'ouverture de l'interrupteur. Ce principe de coupure peut toutefois ne pas être très performant en surcharge.
La technique d'allongement et de fractionnement de l'arc combine un allongement de l'arc à un fractionnement de ce dernier dans une chambre de coupure. Le fractionnement peut ne pas être opérant suivant les courants et il peut exister des courants critiques pour lesquels l'arc stagne en entrée de chambre. Ce principe a l'avantage de bien se comporter en surcharge car les tôles de fractionnement supportent l'arc et permettent un bon refroidissement.
La technique d'allongement par soufflage magnétique met en œuvre un aimant permanent qui tend à souffler l'arc magnétiquement. Ce soufflage magnétique allonge beaucoup l'arc et le refroidit de manière efficace. Toutefois, ce principe de coupure peut être limité pour des courants élevés car le refroidissement de l'arc peut se dégrader du fait d'un allongement moins efficace à ce niveau de courant.
En outre, la coupure peut être rendue plus difficile dans le domaine des installations photovoltaïques (PV) par exemple, du fait de l'emploi pour les panneaux de tensions croissantes d'année en année afin de réduire les coûts de telles installations. Il est connu dans le cadre de ces applications de connecter plusieurs interrupteurs en série afin d'augmenter le pouvoir de coupure du dispositif ainsi obtenu. Cette solution n'est toutefois pas entièrement satisfaisante.
D'autres applications dans le domaine ferroviaire par exemple, peuvent aussi nécessiter de mettre en œuvre des dispositifs ayant un fort pouvoir de coupure sur un réseau électrique continu et permettant de couper des tensions de surcharge.
Il est donc souhaitable de perfectionner les dispositifs de coupure d'arc électrique existants en améliorant leur pouvoir de coupure. Il est aussi souhaitable d'obtenir des dispositifs de coupure utilisables à la fois pour fractionner un arc électrique généré après circulation d'un courant continu ou d'un courant alternatif entre des contacts électriques.
Il existe donc un besoin pour disposer de nouvelles chambres de coupure et de nouveaux dispositifs de coupure présentant un pouvoir de coupure amélioré.
Il existe aussi un besoin pour disposer de nouveaux dispositifs de coupure permettant de faciliter la pénétration d'un arc électrique dans la profondeur de la chambre de coupure.
Il existe encore un besoin pour disposer de nouveaux dispositifs et de nouvelles chambres de coupure permettant de fractionner un arc électrique généré après circulation d'un courant continu ou d'un courant alternatif entre des contacts électriques.
Objet et résumé de l'invention
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, une chambre de coupure d'arc électrique comportant :
- un empilement de tôles de fractionnement d'arc électrique, les tôles de fractionnement définissant une entrée de la chambre de coupure destinée à être présente en regard de contacts électriques et un fond de la chambre de coupure, et
- au moins un aimant permanent présent à l'intérieur de la chambre de coupure dans une zone centrale dans le sens de la largeur de la chambre de coupure et du côté du fond de celle-ci, l'aimant présentant une magnétisation ayant une composante non nulle selon un axe s'étendant entre l'entrée et le fond de la chambre de coupure.
La zone centrale dans le sens de la largeur de la chambre de coupure correspond à la zone de l'intérieur de la chambre de coupure délimitée par les plans d'équation xa = 0,25L et xb = 0,75L où L désigne la largeur de la chambre de coupure et où xa et xb sont mesurés le long de la largeur de la chambre de coupure en prenant comme origine une des extrémités des tôles de fractionnement.
L'aimant est, en outre, situé du côté du fond de la chambre de coupure, c'est-à-dire que l'aimant est plus proche du fond de la chambre de coupure que de l'entrée de la chambre de coupure et l'aimant génère un champ magnétique dont l'intensité augmente lorsque l'on se déplace depuis l'entrée vers le fond de la chambre de coupure.
L'invention permet avantageusement de fournir des chambres de coupure présentant un pouvoir de coupure amélioré.
Dans un exemple de réalisation, l'aimant peut être maintenu dans un support d'aimant isolant de l'électricité.
Dans un exemple de réalisation, le support d'aimant peut être assemblé par emboîtement avec une ou plusieurs tôles de fractionnement.
Une telle caractéristique est avantageuse car elle permet de placer l'aimant au plus près du fond de la chambre de coupure et que l'aimant ait une position fixe par rapport aux tôles de fractionnement.
Dans un exemple de réalisation, la chambre de coupure peut, en outre, comporter un canalisateur de flux présent à l'intérieur de la chambre de coupure.
Le canalisateur de flux est au moins en partie constitué par une pièce magnétique s'étendant vers l'entrée de la chambre de coupure ayant par exemple une forme allongée.
La présence d'un canalisateur de flux est avantageuse car elle participe au « rallongement » vers l'entrée de la chambre de coupure d'un maximum de lignes de champ magnétique généré par l'aimant. Le canalisateur de flux permet ainsi d'améliorer encore l'attraction d'un arc électrique vers le fond de la chambre de coupure.
Le canalisateur de flux peut être placé en regard de l'aimant.
Le canalisateur de flux peut être maintenu dans le support d'aimant, et par exemple être au contact de l'aimant. Toutefois, comme il ressortira de la description ci-dessous, une telle configuration n'est pas obligatoire.
De préférence, la chambre de coupure peut être symétrique par rapport à un plan d'équation x = 0,5L où L désigne la largeur de la chambre de coupure et où x est mesuré le long de la largeur L de la chambre de coupure et en prenant comme origine une des extrémités des tôles de fractionnement.
Une telle configuration est avantageuse car elle permet de disposer d'une chambre de coupure dont le pouvoir de coupure n'est pas affecté par le sens par lequel l'arc électrique se déplace lors de l'ouverture des contacts et par la polarité de branchement du dispositif de coupure.
Cette configuration est notamment avantageuse en courant continu du fait de son invariance par rapport à la polarité de branchement du dispositif de coupure.
Dans un exemple de réalisation, la hauteur de l'aimant peut être supérieure ou égale à la moitié de la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement. Dans ce cas, la hauteur de l'aimant peut être inférieure ou égale ou supérieure à la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement. En variante, la hauteur de l'aimant peut être inférieure à la moitié de la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement.
Dans un exemple de réalisation, un unique aimant peut être présent à l'intérieur de la chambre de coupure.
En variante, une pluralité d'aimants permanents peuvent être présents à l'intérieur de la chambre de coupure, au moins un aimant de ladite pluralité d'aimants étant présent dans la zone centrale dans le sens de la largeur de la chambre de coupure et du côté du fond de celle-ci. Dans ce cas, les aimants de cette pluralité d'aimants peuvent ou non être au contact les uns des autres. Les aimants de la pluralité d'aimants peuvent ou non présenter le même sens magnétisation. Dans un exemple de réalisation, la majorité, voire la totalité, des aimants de cette pluralité d'aimants peut être présente dans la zone centrale dans le sens de la largeur de la chambre de coupure et du côté du fond de celle-ci.
Dans un exemple de réalisation, la chambre de coupure peut comporter une ou plusieurs joues de guidage d'arc électrique isolantes de l'électricité, les joues de guidage étant situées à l'entrée de la chambre de coupure et recouvrant tout ou partie des extrémités des tôles de fractionnement.
La présence d'une ou plusieurs joues de guidage est avantageuse dans la mesure où celles-ci permettent à l'arc de ne pas s'accrocher sur les extrémités des tôles de fractionnement et ainsi d'améliorer encore les performances de coupure en augmentant l'allongement de l'arc ainsi que sa tension d'arc.
Dans un exemple de réalisation, la ou les joues de guidage peuvent être solidaires du support d'aimant et par exemple faites d'un seul tenant avec ce dernier.
La présente invention vise également un dispositif de coupure comportant :
- une chambre de coupure telle que définie plus haut, et
- une zone de contact dans laquelle sont présents au moins un contact fixe et au moins un contact mobile par rapport au contact fixe, les contacts pouvant être mis en contact et séparés l'un de l'autre, le contact fixe étant présent en regard de l'entrée de la chambre de coupure.
Dans un exemple de réalisation, le contact mobile peut être configuré pour effectuer un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation lorsque les contacts sont séparés.
Dans un exemple de réalisation, le dispositif peut, en outre, comporter une corne d'arc présente en regard du contact fixe, la largeur de la corne d'arc étant supérieure à la largeur du contact fixe.
Du fait de la présence de l'aimant permanent dans la chambre de coupure, un arc généré entre les contacts aura tendance à avoir une composante de déplacement non nulle selon la largeur de la chambre de coupure. Ainsi, par exemple dans le cas où le contact mobile est animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation lors de la séparation des contacts, l'arc généré aura tendance à être dévié avec une composante non nulle selon l'axe de rotation. Il est donc important que la corne d'arc soit plus large que le contact fixe afin que l'arc subissant une déviation selon la largeur de la chambre de coupure puisse s'« accrocher » sur la corne d'arc. La mise en œuvre d'une corne d'arc peut avantageusement permettre d'aider au fractionnement de l'arc électrique en facilitant son entrée dans la chambre de coupure. En effet, l'arc électrique généré entre les contacts a, dans ce cas, tendance à se déplacer du contact fixe vers la corne d'arc et ainsi à se rapprocher du fond de la chambre de coupure. Un autre avantage lié à la mise en œuvre d'une corne d'arc est la réduction de l'érosion du contact fixe due à l'arc du fait d'une mise en contact limitée de l'arc avec le contact fixe.
Dans un exemple de réalisation, la hauteur de la corne d'arc peut être supérieure ou égale à la hauteur du contact fixe.
Dans un exemple de réalisation, le contact mobile peut être configuré pour effectuer un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation lorsque les contacts sont séparés et un canalisateur de flux peut être présent à l'intérieur de la chambre de coupure, le canalisateur de flux ayant une face située du côté de la zone de contact qui présente, lorsque le canalisateur est observé dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, la même forme que le chemin parcouru par le contact mobile lors de la séparation des contacts.
Une telle configuration est avantageuse car elle permet de conserver une distance constante entre le canalisateur de flux et le contact mobile lors de la séparation des contacts, ce qui permet d'améliorer encore l'attraction de l'arc dans la chambre de coupure.
Dans un exemple de réalisation, le dispositif peut, en outre, comporter un canalisateur de flux présent à l'intérieur de la chambre de coupure, une partie au moins du canalisateur de flux étant constituée par un élément de commutation d'arc présent en regard du contact fixe, la largeur de l'élément de commutation d'arc étant supérieure à la largeur du contact fixe.
Dans un exemple de réalisation, le canalisateur de flux peut comporter l'élément de commutation d'arc ainsi qu'un élément canalisateur de flux additionnel présent dans un support de canalisateur isolant de l'électricité.
De telles configurations sont avantageuses car elles permettent de disposer à la fois de l'effet de « rallonge » vers l'entrée de la chambre de coupure des lignes de champ magnétique généré par l'aimant ainsi que de l'aide à l'entrée de l'arc dans la chambre de coupure du fait de la mise en œuvre de l'élément de commutation d'arc.
Le dispositif selon l'invention permet d'effectuer la coupure d'un arc électrique généré après circulation d'un courant continu ou alternatif entre les contacts.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue éclatée d'une chambre de coupure selon l'invention,
- la figure 2 représente la chambre de coupure selon la figure 1 à l'état assemblé,
- la figure 3 représente une vue en coupe de la chambre de coupure des figures 1 et 2 perpendiculairement à la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement,
- la figure 4 représente un dispositif de coupure selon l'invention,
- la figure 5 est une vue 2D des lignes de champ magnétique créé par l'aimant dans la chambre de coupure des figures 1 à 3,
- les figures 6A et 6B représentent des variantes de réalisation de chambres de coupure selon l'invention,
- les figures 7A à 7D représentent la mise en uvre d'une corne d'arc dans un dispositif de coupure selon l'invention, et
- les figures 8A et 8B représentent des variantes de réalisation de chambres de coupure comportant un canalisateur de flux en deux parties.
Description détaillée de modes de réalisation
On a représenté à la figure 1 une vue éclatée d'une chambre de coupure 1 selon l'invention. La chambre de coupure 1 comporte un empilement de tôles de fractionnement 2 d'arc électrique montées sur un support de tôles 3. Le montage des tôles de fractionnement 2 sur le support de tôles 3 permet de former une chambre de coupure 1 rigide. Les tôles de fractionnement 2 sont par exemple en acier doux. Le support de tôles 3 peut, par exemple, être en carton vulcanisé. Les tôles de fractionnement 2 peuvent en variante être directement montées sur le boîtier constituant l'enveloppe extérieure du dispositif de coupure. La chambre de coupure 1 illustrée à la figure 1 comporte une pluralité de tôles de fractionnement 2 empilées, par exemple au moins trois tôles de fractionnement 2 empilées, par exemple au moins cinq tôles de fractionnement 2 empilées. La hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement 2 correspond à la distance séparant les deux tôles de fractionnement les plus éloignées. Dans l'exemple illustré, la hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement 2 est mesurée perpendiculairement aux tôles de fractionnement 2. La chambre de coupure 1 présente une entrée 10 ainsi qu'un fond 11 situé du côté opposé à l'entrée définis par les tôles 2 de fractionnement. En plus des tôles de fractionnement 2, un aimant permanent 5 est présent à l'intérieur de la chambre de coupure 1. Cet aimant 5 est, par exemple, en NdFeB. L'aimant 5 est, comme illustré, présent dans un support d'aimant 7 isolant de l'électricité destiné à être présent à l'intérieur de la chambre de coupure 1. L'aimant 5 peut se présenter comme illustré à la figure 1 sous la forme d'un barreau. Ce barreau peut par exemple avoir une section transversale rectangulaire, carrée ou circulaire. Comme illustré, l'aimant 5 ne s'étend pas le long des plans d'élongation des tôles de fractionnement 2 mais le long de la hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement 2. L'aimant 5 s'étend, dans l'exemple illustré, le long d'une hauteur ha, mesurée le long de la hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement 2, supérieure ou égale à 50% de la hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement 2. La hauteur ha de l'aimant 5 est, par exemple, supérieure ou égale à 75% de la hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement, la hauteur ha de l'aimant 5 étant, par exemple, sensiblement égale à la hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement. La hauteur de l'aimant n'est toutefois pas limitée à la configuration illustrée à la figure 1. L'aimant peut, en effet, présenter une hauteur supérieure à la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement. En variante, l'aimant peut présenter une hauteur inférieure à la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement. L'aimant peut, par exemple, présenter une hauteur inférieure à la moitié de la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement et, dans ce cas, l'aimant peut uniquement être présent dans la partie inférieure de la chambre de coupure.
Par exemple, comme illustré, un unique aimant 5 est présent à l'intérieur de la chambre de coupure 1, mais on ne sort pas du cadre de l'invention si une pluralité d'aimants sont présents à l'intérieur de la chambre de coupure 1.
Le support d'aimant 7 est, par exemple, en un matériau plastique. Un canalisateur de flux 6 est, comme illustré, placé au contact de l'aimant 5 et est lui aussi logé dans le support d'aimant 7. L'aimant 5 et le canalisateur de flux 6 sont isolés électriquement par le support d'aimant 7. Le canalisateur de flux 6 est, par exemple, en acier doux. Le canalisateur de flux peut ou non avoir une structure feuilletée. Le support d'aimant 7 comporte des moyens d'emboîtement 9, par exemple sous la forme de créneaux, destinés à coopérer par emboîtement avec tout ou partie des tôles de fractionnement 2. L'emboîtement du support d'aimant 7 et des tôles de fractionnement 2 permet de rendre l'aimant 5 fixe par rapport aux tôles de fractionnement 2.
Une fois le support d'aimant 7 fixé par l'intermédiaire des moyens d'emboîtement 9 aux tôles de fractionnement 2, l'aimant 5 est présent à l'intérieur de la chambre de coupure 1 du côté du fond de la chambre de coupure 1 et dans la zone centrale Zc dans le sens de la largeur de la chambre de coupure 1 comme illustré à la figure 3. La figure 3 représente une vue en coupe de la chambre de coupure des figures 1 et 2 perpendiculairement à la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement 2. Les tôles de fractionnement 2 ont, comme illustré, une forme en V lorsqu'elles sont observées dans une direction perpendiculaire à leur plan d'élongation. Les tôles de fractionnement peuvent, en variante, avoir une autre forme comme une forme en U lorsqu'elles sont observées dans une direction perpendiculaire à leur plan d'élongation. On a représenté à la figure 3 la profondeur p de la chambre de coupure 10 qui correspond à la distance entre l'entrée 10 de la chambre de coupure 1 et le fond 11 de la chambre de coupure 1 mesurée perpendiculairement à la hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement 2. On a aussi représenté la largeur L de la chambre de la chambre de coupure 1, la largeur L étant mesurée perpendiculairement à la hauteur h de l'empilement des tôles de fractionnement 2 et perpendiculairement à la profondeur p de la chambre de coupure 1. Sauf mention contraire, la largeur L de la chambre de coupure 1 correspond à la largeur interne de la chambre de coupure mesurée entre les extrémités 2a et 2b des tôles de fractionnement 2. La magnétisation M de l'aimant 5 (matérialisée par la flèche 15 aux figures 1 et 3) présente une composante non nulle selon un axe Y s'étendant entre l'entrée 10 et le fond 11 de la chambre de coupure (aussi appelé axe Y de profondeur de la chambre de coupure 1). En particulier, la magnétisation M peut être comprise dans le plan d'élongation des tôles de fractionnement 2. La magnétisation M peut être dirigée sensiblement uniquement selon l'axe Y de la profondeur de la chambre de coupure 1. On a représenté une magnétisation M dirigée vers l'entrée 10 de la chambre de coupure 1 mais on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque la magnétisation est dirigée vers le fond 11 de la chambre de coupure 1. L'aimant 5 est comme illustré présent dans une zone centrale Zc dans le sens de la largeur de la chambre de coupure 1. Autrement dit, l'aimant 5 est présent dans une zone délimitée par les plans Pa et Pb d'équation respective xa = 0,25L et xb = 0,75L où L désigne la largeur de la chambre de coupure 1 et où xa et Xb sont mesurés le long de la largeur L de la chambre de coupure 1 et en prenant comme origine une des extrémités 2a ou 2b des tôles de fractionnement 2. L'aimant peut, par exemple, être présent dans une zone délimitée par les plans Pa et Pb d'équation respective xa = 0,40L et Xb = 0,60L
L'aimant 5 est, en outre, situé du côté du fond 11 de la chambre de coupure, c'est-à-dire qu'il est plus proche du fond 11 de la chambre de coupure 1 que de l'entrée 10 de la chambre de coupure 1. Autrement dit, l'aimant 5 est présent dans une zone délimitée par les plans P a et P'b d'équation respective ya = 0,5p et \¾ = p où p désigne la profondeur de la chambre de coupure 1 et où ya et v¾ sont mesurés le long de la profondeur de la chambre de coupure 1 et en prenant comme origine une des extrémités 2a ou 2b des tôles de fractionnement 2. L'aimant 5 peut, par exemple, être présent dans une zone délimitée par les plans P'a et P'b d'équation respective ya = 0,7p et Vb = p.
En particulier, l'aimant 5 ne s'étend pas le long des bords latéraux 10a et 10b de la chambre de coupure 1. En outre, l'aimant 5 est, dans l'exemple illustré, entièrement situé dans la zone centrale Zc et du côté du fond 11 de la chambre de coupure 1.
On a représenté à la figure 4 un dispositif de coupure 20 selon l'invention comprenant une chambre de coupure 1 telle que décrite en lien avec les figures 1 à 3. Le dispositif de coupure 20 représenté à la figure 4 est une coupure rotative à couteaux, double coupure. Le dispositif de coupure 20 comporte une zone de contact 21 dans laquelle des contacts mobiles 22 présents sur des tôles de compensation 23 peuvent être mis en contact et séparés d'une tête de contact 25 fixe laquelle est solidaire d'un support fixe 26. La tête de contact 25 et le support fixe 26 forment un sous-ensemble fixe permettant le raccordement du dispositif de coupure 20 dans une installation électrique. Le contact fixe 25 est présent en regard d'une unique chambre de coupure 1. La tête de contact 25 peut être formée d'un matériau métallique, par exemple de cuivre. Lorsque les contacts mobiles 22 sont en contact avec la tête de contact 25 un courant peut circuler entre ces éléments. Lorsque les contacts mobiles 22 sont séparés de la tête de contact 25 un courant ne peut circuler entre ces éléments.
L'enveloppe extérieure du dispositif de coupure 20 est formée par un boîtier 28 correspondant à la réunion de deux demi-boitiers. La figure 4 montre aussi l'arc électrique 30 formé entre les contacts mobiles 22 et la tête de contact 25 lors de la séparation de ces éléments. On peut dans des variantes non illustrées utiliser un dispositif de coupure à pression ou un dispositif à coupure unique, avec contact à pression ou glissant. On peut encore utiliser un dispositif à coupure translative à couteaux.
On a représenté à la figure 5 une vue 2D des lignes de champ magnétique créé par l'aimant dans une chambre de coupure 1 telle que décrite en lien avec les figures 1 à 3. Cette vue 2D est une vue en coupe perpendiculairement à la hauteur de l'empilement des tôles de fractionnement 2. Dans une optique de meilleure lisibilité de la figure, seules quelques lignes de champ ont été représentées. L'intensité du champ magnétique généré par l'aimant 5 augmente lorsque l'on se déplace depuis l'entrée 10 de la chambre de coupure 1 vers le fond 11 de la chambre de coupure 1 (les lignes de champ magnétique se resserrent). Nous allons à présent décrire l'effet d'une telle chambre de coupure 1 sur un arc électrique formé dans une zone de contact située en regard de l'entrée 10 de la chambre de coupure 1. La chambre de coupure illustrée permet de réaliser une coupure d'arc électrique dans l'air.
Sur la figure 5 :
- les flèches notées B désignent le champ magnétique local induit par l'aimant 5 sur l'arc électrique,
- les flèches notées F désignent la force de Laplace qui s'exerce sur l'arc dû au champ magnétique de l'aimant 5 (F_Laplace_aimant = J x B). F_Laplace_aimant augmente plus l'arc pénètre dans la chambre de coupure 1, et
- le sens du courant dans l'arc électrique se dirige quant à lui vers le fond de la feuille comme représenté à la figure 5.
A l'instant tl, l'arc est présent entre les contacts fixe et mobiles en regard de l'entrée 10 de la chambre de coupure 1. Deux positions initiales sont possibles : à droite ou à gauche du plan de symétrie P, suivant l'instant d'apparition du premier arc lors de la séparation des contacts. La chambre de coupure 1 est symétrique par rapport au plan P d'équation x = 0,5L où, comme expliqué plus haut, L désigne la largeur de la chambre de coupure 1 et x est mesuré le long de la largeur L de la chambre de coupure 1 en prenant comme origine une des extrémités 2a ou 2b des tôles de fractionnement 2. Une fois qu'une telle chambre de coupure est intégrée dans un dispositif de coupure comme décrit plus bas, le plan P peut croiser la zone de contact dans laquelle le contact fixe est présent.
L'arc est ensuite dévié vers une autre position du fait de l'application de la force de Laplace produite par le champ magnétique généré par l'aimant 5 (voir position t2). Comme mentionné plus haut, on observe que l'arc est, entre la position tl et la position t2, dévié avec une composante de déplacement non nulle selon la largeur de la chambre de coupure (composante non nulle selon l'axe de rotation du contact mobile lorsque l'on met en œuvre un contact mobile rotatif) du fait de la présence de l'aimant permanent 5 dans la chambre de coupure 1.
L'arc entre ensuite dans la chambre de coupure 1 (voir positions t3 et t4) et est accéléré dans la chambre de coupure 1 notamment entre les positions t3 et t4. L'élongation de l'arc permet avantageusement d'accroître la tension de l'arc avant son fractionnement dans la chambre de coupure 1. L'aimant 5 peut être configuré pour accélérer l'arc sur au moins 50% de la profondeur p de la chambre de coupure 1. Une fois que l'arc a pénétré dans la chambre de coupure 1, l'arc est animé d'un mouvement principalement selon la profondeur de la chambre de coupure 1 comme illustré à la figure 5.
A l'instant t5, l'arc atteint les tôles de fractionnement 2 et est fractionné dans la chambre de coupure 1. Ce fractionnement permet de stabiliser l'arc ainsi que de le refroidir. Le refroidissement augmente encore l'impédance de l'arc, générant encore plus de tension d'arc.
L'arc subit, en outre, une autre force que la force de Laplace due au champ magnétique de l'aimant 5, cette autre force est produite du fait de la présence des tôles de fractionnement (effet U avaleur des tôles de fractionnement). Cette force n'a pas été représentée à la figure 5 mais s'ajoute à la force produite par l'aimant et contribue aussi au déplacement de l'arc.
La courbe en pointillés 40 correspond à la trajectoire de déplacement de l'arc électrique lors de sa déviation et attraction par la chambre de coupure 1. Comme illustré, la force de Laplace exercée sur l'arc du fait de la présence de l'aimant 5 permet de dévier l'arc vers le fond 11 de la chambre de coupure 1 et vers la zone centrale Zc dans le sens de la largeur de la chambre de coupure 1.
La chambre de coupure selon l'invention peut être utilisée pour réaliser la coupure d'un courant continu (« DC ») ou alternatif (« AC »). La chambre de coupure selon l'invention peut être employée dans le domaine de la basse tension (U_AC≤1000V et U_DC≤ 1500V), comme dans le domaine de la moyenne tension (U_AC≤50 000V et U_DC<75 000V).
On a représenté aux figures 6A et 6B des variantes de réalisation de chambres de coupure selon l'invention.
Dans les variantes illustrées aux figures 6A et 6B, la chambre de coupure 1 comporte plusieurs joues de guidage d'arc électriques 50. Ces joues de guidage 50 sont formées d'un matériau isolant de l'électricité et sont situées à l'entrée 10 de la chambre de coupure 1 et recouvrent tout ou partie des extrémités 2a et 2b des tôles de fractionnement 2.
Comme expliqué plus haut, les joues de guidage 50 permettent à l'arc de ne pas s'accrocher sur les extrémités 2a et 2b des tôles de fractionnement 2 et ainsi d'améliorer les performances de coupure. La courbe en pointillés 40 correspond à la trajectoire d'un arc électrique dans une telle chambre de coupure. Comme illustré, en utilisant une chambre de coupure 1 comportant des joues de guidage 50, l'arc ne s'accroche pas sur les extrémités 2a et 2b des tôles de fractionnement et est attiré vers le fond 11 de la chambre de coupure 1 vers une zone Z de fractionnement.
Dans la variante illustrée à la figure 6B, les joues de guidage 50 sont solidaires du support d'aimant 7 et par exemple formées d'un seul tenant avec ce dernier.
On a représenté à la figure 7A la mise en œuvre d'une corne d'arc 60 utilisable dans un dispositif de coupure 20 selon l'invention laquelle permet de faciliter l'entrée de l'arc électrique dans la chambre de coupure 1.
La corne d'arc 60 est placée en regard de la tête de contact 25 sur le support fixe 26 à l'entrée 10 de la chambre de coupure 1. La corne d'arc 60 est fixée au support fixe 26 par une liaison mécanique. La corne d'arc 60 comporte une patte 61 ainsi qu'une portion de commutation d'arc 62. La corne d'arc est faite d'un matériau conducteur de l'électricité, par exemple d'un matériau métallique, par exemple d'acier. La patte 61 est dans l'exemple illustré en contact avec le support fixe 26 mais on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque la corne d'arc 60 n'est pas en contact avec le support fixe 26 mais est fixée au boîtier constituant l'enveloppe extérieure du dispositif de coupure 20. Dans ce dernier cas, la distance séparant la corne d'arc 60 du support fixe 26 peut, par exemple, être inférieure ou égale à 1 mm. Un arc électrique généré à partir des contacts mobiles 22 est destiné à se déplacer sur la portion de commutation d'arc 62. Un tel déplacement sur la portion de commutation 62 permet de faciliter l'entrée de l'arc dans la chambre de coupure 1. La corne d'arc 60 comporte, en outre, une surface fixe 64 correspondant à la surface de la patte 61 située du côté opposé au support fixe 26. Dans l'exemple illustré, la hauteur de la corne d'arc hc (correspondant à la hauteur à laquelle l'extrémité 63 de la portion de commutation 62 est présente) est supérieure à la hauteur ht de la tête de contact. Les hauteurs hc et ht sont mesurées à partir de la surface S du support fixe 26 en regard duquel la corne d'arc est présente et perpendiculairement à cette surface S. Dans des variantes non illustrées, la hauteur de la corne d'arc peut être égale, voire inférieure, à la hauteur de la tête de contact.
Comme illustré à la figure 7B, la largeur de la corne d'arc 60 est supérieure à la largeur Lt de la tête de contact 25. Cette caractéristique est importante car, dans l'exemple illustré, lors de la séparation des contacts, l'arc généré aura tendance à être dévié avec une composante non nulle selon l'axe de rotation du contact mobile du fait de la présence de l'aimant permanent 5. L'emploi d'une corne d'arc 60 large permet ainsi que l'arc dévié selon l'axe de rotation puisse s'« accrocher » sur la corne d'arc 60. Dans l'exemple illustré, après la génération de l'arc suite à l'ouverture des contacts, l'arc est d'abord dévié selon l'axe de rotation du contact mobile (déviation axiale) et l'arc est ensuite dévié selon la profondeur de la chambre de coupure (déviation radiale).
Sauf mention contraire, les largeurs Lc et Lt de la corne d'arc et de la tête de contact sont mesurées perpendiculairement à leur hauteur et lorsqu'on observe l'entrée de la chambre de coupure de face.
Après l'ouverture des contacts, l'arc 30 commute sur la portion de commutation 62 (l'arc passe de la configuration A à la configuration B, voir figure 7C). Avec une corne d'arc flottante, un autre arc en série peut être créé entre le support fixe et la corne d'arc, soit juste à l'arrière de la tête de contact, soit entre la patte et le support fixe.
Dans tous les cas, la mise en œuvre d'une corne d'arc 60 permet par le déplacement de l'arc 30 en configuration B de favoriser l'entrée de l'arc 30 dans la chambre de coupure 1. La présence d'une corne d'arc améliore ainsi la performance de coupure par une montée en tension de l'arc plus rapide et par conséquent une coupure plus rapide.
Après cette commutation de l'arc 30 sur la corne d'arc 60, les contacts mobiles 22 continuent leur mouvement d'ouverture et l'arc s'allonge dans la chambre de coupure 1. Cette évolution temporelle de la forme de l'arc est représentée à la figure 7D qui va à présent être décrite.
L'arc 30 est tout d'abord dans la configuration B2, c'est-à-dire qu'il est présent entre la portion de commutation 62 et les contacts mobiles 22. L'arc 30 passe ensuite dans la configuration C dans laquelle il est présent dans la chambre de coupure 1 et est attiré vers le fond 11 de la chambre 1 par la superposition de la force de Laplace issue du champ magnétique de l'aimant et de la force de Laplace issue de sa propre géométrie, de son propre courant (effet de boucle) et des pièces magnétiques environnantes (effet U Avaleur des tôles de fractionnement 2). Plus l'arc 30 entre dans la chambre 1 et plus il est attiré vers le fond 11 de la chambre de coupure 1, car l'intensité des forces de Laplace qui s'appliquent sur lui augmentent. Une telle évolution est matérialisée par l'arc représenté en configuration D à la figure 7D. L'arc s'accroche alors sur les tôles de fractionnement 2, en fond de chambre de coupure (configuration E). Puis, la force de Laplace pousse l'arc à commuter de l'extrémité 63 de la portion de commutation 62 sur la surface fixe 64, ce faisant l'arc s'accroche sur les tôles de fractionnement 2 ce qui permet de le stabiliser dans la chambre de coupure 1.
La figure 7A illustre, en outre, une autre caractéristique avantageuse de la présente invention. Dans l'exemple illustré à la figure 7A, le contact mobile 22 effectue un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation lorsque les contacts 22 et 25 sont séparés. L'axe de rotation est, dans ce cas, perpendiculaire au plan de la feuille. Le canalisateur de flux 6, présent à l'intérieur de la chambre de coupure 1, présente une face F située du côté de la zone de contact 21 qui présente, lorsque le canalisateur 6 est observé dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, la même forme que le chemin C parcouru par le contact mobile 22 lors de la séparation des contacts 22 et 25 c'est-à-dire une forme d'arc de cercle. Comme expliqué plus haut, une telle configuration permet avantageusement d'améliorer encore l'attraction de l'arc dans la chambre de coupure.
Comme mentionné plus haut, la corne d'arc permet d'aider au fractionnement de l'arc électrique en facilitant son rapprochement du fond de la chambre de coupure.
On a représenté aux figures 8A et 8B une variante de réalisation dans laquelle la chambre de coupure 1 comporte un canalisateur de flux 80 en deux parties présent à l'intérieur de celle-ci. Le canalisateur de flux 80 comporte une première partie constituée par un élément de commutation d'arc 82 électriquement conducteur et une deuxième partie constituée par un élément canalisateur de flux additionnel 81 présent dans un support de canalisateur 70 isolant de l'électricité. L'aimant 5 est, dans l'exemple illustré, logé dans le support de canalisateur 70. Dans l'exemple illustré, l'aimant 5 est monté par le bas du support 70. Le support 70 réalise une protection de l'aimant vis-à-vis de l'arc électrique. L'aimant 5 peut ainsi être logé dans le support de canalisateur 70 (comme décrit en lien avec les figures 8A et 8B) ou dans le support d'aimant 7 comme par exemple décrit en lien avec la figure 1.
L'élément de commutation d'arc 82 est, comme illustré, présent en regard du contact fixe 25 et présente une largeur U supérieure à la largeur Lt du contact fixe 25. La largeur est mesurée de la même manière que décrite plus haut pour les largeurs Lt et . Comme expliqué plus haut pour la corne d'arc, le fait que l'élément de commutation 82 soit plus large que la tête de contact fixe 25 va permettre à un arc électrique généré entre les contacts 22 et 25 de commuter sur l'élément de commutation d'arc 82. Le canalisateur de flux 80 permet avantageusement dans l'exemple illustré de réaliser à la fois la fonction canalisateur de flux et la fonction d'aide à la commutation de l'arc.
Ce système permet donc à l'arc de commuter sur l'élément de commutation d'arc 82 du fait de son attraction dans la chambre de coupure 1 par l'effet du champ magnétique généré par l'aimant 5. Comme illustré, l'arc 30 se déplace de la tête de contact fixe 25 vers l'élément de commutation d'arc 82. L'arc commute ensuite définitivement dans la chambre de coupure 1 et est fractionné comme détaillé plus haut.
La mise en œuvre d'un tel canalisateur de flux 80 en deux parties présente les avantages décrits plus haut pour la corne d'arc en termes d'attraction de l'arc dans la chambre de coupure et de réduction de l'érosion de la tête de contact due à l'arc.
De la même manière que décrit plus haut, dans l'exemple illustré aux figures 8A et 8B, le canalisateur de flux 80 a une face F située du côté de la zone de contact qui présente, lorsque le canalisateur 80 est observé dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du contact mobile 22, la même forme que le chemin C parcouru par le contact mobile 22 lors de la séparation des contacts 22 et 25.
L'expression « comportant/contenant/comprenant un(e) » doit se comprendre comme « comportant/contenant/comprenant au moins un(e) ».
L'expression « compris(e) entre ... et ... » ou « allant de ... à ... » doit se comprendre comme incluant les bornes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Chambre (1) de coupure d'arc électrique comportant :
- un empilement de tôles (2) de fractionnement d'arc électrique, les tôles (2) de fractionnement définissant une entrée (10) de la chambre de coupure (1) destinée à être présente en regard de contacts électriques (22 ; 25) et un fond (11) de la chambre de coupure (1), et
- au moins un aimant permanent (5) présent à l'intérieur de la chambre de coupure (1) dans une zone centrale (Zc) dans le sens de la largeur de la chambre de coupure (1) et du côté du fond (11) de celle-ci, l'aimant (5) présentant une magnétisation (15) ayant une composante non nulle selon un axe (Y) s'étendant entre l'entrée (10) et le fond (11) de la chambre de coupure (1).
2. Chambre (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'aimant (5) est maintenu dans un support d'aimant (7) isolant de l'électricité.
3. Chambre (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support d'aimant (7) est assemblé par emboîtement avec une ou plusieurs tôles de fractionnement (2).
4. Chambre (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, un canalisateur de flux (6 ; 80) présent à l'intérieur de la chambre de coupure (1).
5. Chambre (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le canalisateur de flux (6) est maintenu dans le support d'aimant.
6. Chambre (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'un unique aimant (5) est présent à l'intérieur de la chambre de coupure (1).
7. Chambre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'une pluralité d'aimants permanents sont présents à l'intérieur de la chambre de coupure, au moins un aimant de ladite pluralité d'aimants étant présent dans la zone centrale (Zc) dans le sens de la largeur de la chambre de coupure (1) et du côté du fond (11) de celle- ci.
8. Chambre (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à
7, caractérisée en ce qu'elle comporte une ou plusieurs joues (50) de guidage d'arc électrique isolantes de l'électricité, les joues (50) de guidage étant situées à l'entrée (10) de la chambre de coupure (1) et recouvrant tout ou partie des extrémités (2a ; 2b) des tôles de fractionnement (2).
9. Chambre (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à
8, caractérisée en ce qu'elle est symétrique par rapport à un plan (P) d'équation x = 0,5L où L désigne la largeur de la chambre de coupure (1) et où x est mesuré le long de la largeur L de la chambre de coupure (1) et en prenant comme origine une des extrémités (2a ; 2b) des tôles de fractionnement (2).
10. Dispositif de coupure (20) comportant :
- une chambre de coupure (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, et
- une zone de contact (21) dans laquelle sont présents au moins un contact fixe (25) et au moins un contact mobile (22) par rapport au contact fixe (25), les contacts (22 ; 25) pouvant être mis en contact et séparés l'un de l'autre, le contact fixe (25) étant présent en regard de l'entrée (10) de la chambre de coupure (1).
11. Dispositif (20) selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une corne d'arc (60 ; 60') présente en regard du contact fixe (25), la largeur de la corne d'arc étant supérieure à la largeur Lt du contact fixe (25).
12. Dispositif (20) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la hauteur hc de la corne d'arc (60 ; 600 est supérieure ou égale à la hauteur ht du contact fixe (25).
13. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le contact mobile (22) est configuré pour effectuer un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation lorsque les contacts (22 ; 25) sont séparés et en ce qu'un canalisateur de flux (6 ; 80) est présent à l'intérieur de la chambre de coupure (1), le canalisateur de flux (6 ; 80) ayant une face (F) située du côté de la zone de contact (21) qui présente, lorsque le canalisateur (6 ; 80) est observé dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, la même forme que le chemin (C) parcouru par le contact mobile (22) lors de la séparation des contacts (22 ; 25).
14. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un canalisateur de flux (80) présent à l'intérieur de la chambre de coupure (1), une partie au moins du canalisateur de flux (80) étant constituée par un élément de commutation d'arc (82) présent en regard du contact fixe (25), la largeur U de l'élément de commutation d'arc (82) étant supérieure à la largeur Lt du contact fixe (25).
15. Dispositif (20) selon la revendication 14, caractérisé en ce que le canalisateur de flux (80) comporte l'élément de commutation d'arc (82) ainsi qu'un élément canalisateur de flux additionnel (81) présent dans un support de canalisateur (70) isolant de l'électricité.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3389067B1 (fr) * 2017-04-11 2019-12-11 Microelettrica Scientifica S.p.A. Disjoncteur à grande vitesse pour des applications industrielles et ferroviaires
EP3561837B1 (fr) 2018-04-24 2022-12-21 ABB Schweiz AG Interrupteur électrique
CN109212284B (zh) * 2018-11-21 2020-12-08 华侨大学 一种可精确控制的电弧故障发生系统的控制方法
CN109360755B (zh) * 2018-11-26 2021-04-27 北京人民电器厂有限公司 灭弧机构及直流断路器
CN110120285B (zh) * 2019-06-12 2020-03-31 西南交通大学 一种招弧角灭弧装置
KR102558812B1 (ko) * 2020-03-13 2023-07-24 엘에스일렉트릭(주) 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기
KR102556750B1 (ko) * 2020-03-20 2023-07-18 엘에스일렉트릭(주) 아크 소호 조립체 및 이를 포함하는 차단기
CN118645396A (zh) * 2024-08-13 2024-09-13 诚硕电气有限公司 一种适用于新能源的隔离开关及其具有的灭弧装置、触头盒

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2378344A1 (fr) * 1977-01-25 1978-08-18 Telemecanique Electrique Piece de soufflage
FR2916571B1 (fr) * 2007-05-22 2009-09-11 Schneider Electric Ind Sas Chambre de coupure et disjoncteur equipe d'une telle chambre de coupure
ITMI20072202A1 (it) * 2007-11-21 2009-05-22 Abb Spa Camera d'arco per un dispositivo di interruzione e dispositivo di interruzione comprendente tale camera d'arco.
EP2463876A1 (fr) * 2010-12-07 2012-06-13 Eaton Industries GmbH Commutateur doté d'une chambre d'extinction
US8222983B2 (en) * 2010-12-08 2012-07-17 Eaton Corporation Single direct current arc chamber, and bi-directional direct current electrical switching apparatus employing the same
WO2012081108A1 (fr) * 2010-12-16 2012-06-21 三菱電機株式会社 Dispositif de commutation de courant électrique
US8866034B2 (en) * 2011-04-14 2014-10-21 Carling Technologies, Inc. Arc runner with integrated current path that develops a magnetic field to boost arc movement towards splitter plates
JP5682450B2 (ja) * 2011-05-23 2015-03-11 富士電機機器制御株式会社 回路遮断器
US20130011265A1 (en) * 2011-07-05 2013-01-10 Alstom Technology Ltd. Chevron platform turbine vane
JP5784404B2 (ja) * 2011-07-29 2015-09-24 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム
WO2013070465A1 (fr) * 2011-11-09 2013-05-16 Eaton Corporation Appareil de commutation électrique comprenant un ensemble aimant et des première et seconde chambres d'arc
US8847096B2 (en) * 2012-09-05 2014-09-30 Eaton Corporation Single direct current arc chute, and bi-directional direct current electrical switching apparatus employing the same
DE102012112202A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-18 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Polaritätsunabhängiges Schaltgerät zum Führen und Trennen von Gleichströmen

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