FR2476379A1

FR2476379A1 - Switchgear light arc quenching appts. - has additional electrode parallel to contact point with each electrode assembly consisting of two electrodes

Info

Publication number: FR2476379A1
Application number: FR8102986A
Authority: FR
Inventors: Thomas Kolpin
Original assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Current assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Priority date: 1980-02-16
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1981-08-21
Also published as: JPS56130030A; FR2476379B1; DE3005877A1

Abstract

The quenching device is intended for low voltage a.c. contactors of high rated current. It has at least one contact point with a parallel auxiliary electrode system and an associated semi-conductor device. The latter disconnects the current flowing across the auxiliary electrode system during zero passage. Parallel to the contact point is additionally provided a further auxiliary electrode system, both these systems consisting of two auxiliary electrodes each. The light arc is driven to one or the other auxiliary electrode system by a magnetic direct field according to the polarity. The semiconductor rectifier is connected in series with the auxiliary electrodes of each system. Preferably auxiliary electrodes for identical load current polarity are interconnected by rectifiers operated in forward direction for this polarity.

Description

L'invention concerne un dispositif pour éteindre l'arc d'appareils électriques de commutation, notamment pour des contacteurs à courant alternatif à basse tension possédant une intensité nominale assez élevée, et comportant au moins un point de contact et un dispositif d'électrodes secondaires, disposé en parallèle avec ce point de contact et auquel est associé un dispositif à semiconducteurs, qui interrompt le courant passant par le dispositif d'électrodes secondaires, lors de son passage à zéro. The invention relates to a device for extinguishing the arc of electrical switching devices, in particular for low-voltage alternating current contactors having a fairly high nominal current, and comprising at least one contact point and a device for secondary electrodes. , arranged in parallel with this contact point and with which is associated a semiconductor device, which interrupts the current passing through the secondary electrode device, during its passage to zero.

On utilise en grand nombre des contacteurs à courant alternatif à basse tension pour la commutation de puissances élevées, dans le domaine technique de l'énergie électrique. Lors du phénomène de la coupure en charge, il apparait des arcs de rupture qui continuent à maintenir le flux de courant après l'ouverture des pièces de contact et ne permettent l'interruption définitive du circuit qu'après avoir circulé dans un système d'extinction. La durée de vie du système de contact et d'extinction, dans lequel la plupart du temps des paquets de tôles d'extinction de l'arc sont associés à chaque point de contact, est influencée de façon décisive par les actions thermiques des arcs de rupture. A large number of low voltage alternating current contactors are used for switching high powers in the technical field of electrical energy. During the load cut-off phenomenon, arcs of rupture appear which continue to maintain the flow of current after the opening of the contact parts and allow the definitive interruption of the circuit only after having circulated in a system of extinction. The lifetime of the contact and extinguishing system, in which most of the time packets of arc extinguishing sheets are associated with each contact point, is decisively influenced by the thermal actions of the arcs of rupture.

Afin de réduire le travail transformé de l'arc, il a par conséquent été proposé, à diverses reprises, ce qu'on appelle des systèmes hybrides de commutation, dans lesquels le courant de charge est commuté sur une voie secondaire, après l'ouverture des contacts principaux, et est interrompu, lors de son passage naturel à zéro, par des redresseurs à semiconducteurs incorporés dans ladite voie. La voie secondaire équipée des redresseurs est alors séparée du circuit principal par des dispositifs mécaniques, après l'annulation du courant (voir la demande de brevet DE-OS nO 27 30 726). In order to reduce the transformed work of the arc, it has therefore been proposed, on several occasions, so-called hybrid switching systems, in which the load current is switched to a secondary channel, after opening main contacts, and is interrupted, during its natural passage to zero, by semiconductor rectifiers incorporated in said channel. The secondary track fitted with rectifiers is then separated from the main circuit by mechanical devices, after the current has been canceled (see patent application DE-OS no. 27 30 726).

Ces systèmes hybrides de commutation connus jusqu'alors présentent l'inconvénient soit de nécessiter des redresseurs à semiconducteurs pouvant être commandés, soit de nécessiter des systèmes d'entraînement réalisant une commutation synchrone, dans le cas de l'utilisation de semiconducteurs non commandés. These previously known hybrid switching systems have the drawback either of requiring controllable semiconductor rectifiers, or of requiring drive systems performing synchronous switching, in the case of the use of uncontrolled semiconductors.

L'invention a pour but de créer un dispositif du type indiqué plus haut qui, pour une constitution mécanique simple et moyennant l'utilisation de composants à semiconducteurs, permette une réduction simultanée du travail de l'arc pour les points de contact principaux ou pour le point de contact principal d'un système d'interruption double ou simple et maintienne des extra-courants de fermeture à l'écart des composants à semiconducteurs. The invention aims to create a device of the type indicated above which, for a simple mechanical constitution and by means of the use of semiconductor components, allows a simultaneous reduction of the work of the arc for the main contact points or for the main point of contact of a double or single interrupt system and keeps closing extra-currents away from semiconductor components.

Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait qu'un autre dispositif d'électrodes secondaires est prévu en supplément, en parallèle avec le point de contact, que les deux dispositifs d'électrodes secondaires sont constitués chacun par deux électrodes secondaires, qu'il est en outre prévu des moyens permettant de produire un champ magnétique continu qui attire l'arc, selon sa polarité, vers l'un ou l'autre des dispositifs d'électrodes secondaires, et qu'il est prévu, en série avec les électrodes secondaires de chaque dispositif d'électrodes secondaires, un dispositif à semiconducteurs agissant en tant que redresseur. This problem is solved in accordance with the invention thanks to the fact that another secondary electrode device is provided in addition, in parallel with the contact point, that the two secondary electrode devices each consist of two secondary electrodes, that means are further provided for producing a continuous magnetic field which attracts the arc, depending on its polarity, towards one or the other of the secondary electrode devices, and that it is provided, in series with the secondary electrodes of each secondary electrode device, a semiconductor device acting as a rectifier.

En d'autres termes, l'espace situé entre les pièces de contact s'ouvrant est traversé par un champ magnétique continu qui, sous l'effet de forces magnétiques, écarte des pièces de contact l'arc à courant alternatif s'établissant et l'attire, en fonction de la direction du flux de courant, sur l'un des couples d'électrodes secondaires associés à chaque point de contact du système d'interruption double ou d'interruption simple.Au moins une électrode secondaire de chaque couple (ou dispositif d'électrodes secondaires) est reliée à un redresseur, dont la polarité est choisie de telle manière qu'il conduit le courant jusqu'à la fin de l'alternance respective du courant alternatif depuis l'électrode secondaire, reliée par l'intermédiaire de l'arc au circuit de charge, d'un point de contact et empeche un flux de courant ultérieur après le passage à zéro du courant alternatif.Dans le cas d'un système d'interruption double, les semiconducteurs sont polarisés de telle manière qu'ils conduisent le courant, jusqu'à la fin des alternances respectives du courant alternatif, depuis l'électrode secon daire, reliée par l'intermédiaire de l'arc au circuit de charge, d'un point de contact en direction de l'électrode secondaire correspondante de l'autre point de contact et empêchent, de la même façon, un flux ultérieur de courant après le passage à zéro du courant alternatif. In other words, the space between the opening contact parts is crossed by a continuous magnetic field which, under the effect of magnetic forces, draws the contact arc away from the contact parts and draws it, depending on the direction of current flow, to one of the pairs of secondary electrodes associated with each contact point of the double interrupt or single interrupt system. At least one secondary electrode of each pair (or secondary electrode device) is connected to a rectifier, the polarity of which is chosen in such a way that it conducts the current until the end of the respective alternation of alternating current from the secondary electrode, connected by l intermediate of the arc to the load circuit, of a contact point and prevents a subsequent flow of current after the zero crossing of the alternating current. In the case of a double interruption system, the semiconductors are polarized by such that they drive the e current, until the end of the respective alternations of the alternating current, from the secondary electrode, connected by means of the arc to the charging circuit, from a contact point in the direction of the corresponding secondary electrode from the other point of contact and similarly prevent a subsequent flow of current after the alternating current has passed through zero.

Un nouveau passage du courant alternatif pendant l'alternance succédant à la durée de blocage du redresseur est empêché grâce au fait que les voies de circulation de l'arc entre les électrodes secondaires peuvent se désioniser pendant la durée du blocage du redresseur et perdre par conséquent leur conductivité. Une interruption mécanique de ce circuit est par conséquent superflue. A new passage of the alternating current during the alternation succeeding the duration of blocking of the rectifier is prevented thanks to the fact that the arc circulation paths between the secondary electrodes can be deionized during the duration of the blocking of the rectifier and consequently lose their conductivity. A mechanical interruption of this circuit is therefore superfluous.

Dans le cas du dispositif conforme à l'invention, les dispositifs d'électrodes secondaires sont constitués par des électrodes secondaires fixes, ce qui supprime des systèmes d'entraînement à commutation synchrone. In the case of the device according to the invention, the secondary electrode devices consist of fixed secondary electrodes, which eliminates synchronous switching drive systems.

Dans le cas normal, il est possible de prévoir de simples diodes en tant que dispositifs à semiconducteurs ; dans des buts déterminés, par exemple pour l'obtention d'une forte limitation du courant, on peut également prévoir des redresseurs à semiconducteurs commandés, aux moyens desquels le courant de charge n'est plus interrompu lors du passage naturel à zéro, mais au moyen d'une limitation du courant après obtention d'une valeur déterminée de ce dernier. In the normal case, it is possible to provide simple diodes as semiconductor devices; for specific purposes, for example to obtain a strong current limitation, it is also possible to provide controlled semiconductor rectifiers, by means of which the load current is no longer interrupted during the natural passage at zero, but at by means of a current limitation after obtaining a determined value of the latter.

De façon préférentielle, on équipe des contacteurs à courant alternatif avec le dispositif conforme à l'invention ; il est en outre également possible de réaliser n'importe quel disjoncteur selon la présente invention. Preferably, alternating current contactors are fitted with the device according to the invention; it is also also possible to produce any circuit breaker according to the present invention.

A titre d'exemple, plusieurs formes de réalisation avantageuses de l'objet de l'invention seront décrites ci-dessous et illustrées schématiquement aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente le schéma d'une forme de réalisation
du dispositif conforme à l'invention, dans un premier état
de fonctionnement, comportant deux points de contact - la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 dans un
second état de fonctionnement - la figure 3 montre une autre forme de réalisation de
l'invention, semblable à celle de la figure 1 - la figure 4 montre une vue en perspective du dispositif des
figures 1 et 2 - la figure 5 représente une vue en perspective du dispositif
de la figure 3 ;; - la figure 6 montre une vue en perspective d'une autre forme
de réalisation de l'invention - les figures 7 et 8 représentent le dispositif conforme à
l'invention ne comportant qu'un point de contact, respecti
vement à l'état fermé et à l'état ouvert t et - les figures 9 et 10 représentent un autre dispositif
conforme à l'invention comportant un seul point de contact,
respectivement à l'état fermé et à l'état ouvert.By way of example, several advantageous embodiments of the object of the invention will be described below and illustrated schematically in the accompanying drawings, in which - Figure 1 shows the diagram of an embodiment
of the device according to the invention, in a first state
operating, having two contact points - Figure 2 shows the device of Figure 1 in a
second operating state - Figure 3 shows another embodiment of
the invention, similar to that of FIG. 1 - FIG. 4 shows a perspective view of the device of the
Figures 1 and 2 - Figure 5 shows a perspective view of the device
of Figure 3 ;; - Figure 6 shows a perspective view of another form
embodiment of the invention - Figures 7 and 8 show the device according to
the invention comprising only one point of contact, respecti
in the closed state and in the open state t and - Figures 9 and 10 show another device
according to the invention comprising a single point of contact,
in the closed state and in the open state respectively.

On se réfère à la figure 1. Le commutateur, qui est désigné sous le terme de "commutateur hybride", possède un système de contact double comportant une première pièce fixe de contact 2, reliée à une borne de raccordement 1 et à laquelle est associée une première pièce mobile de contact 3, fixée sur un étrier de contact 4. Sur l'étrier de contact 4 est en outre montée une seconde pièce mobile de contact 5, qui coopère avec la seconde pièce fixe de contact 6, reliée également par. une liaison électro-galvanique à une borne de raccordement 7. Reference is made to FIG. 1. The switch, which is designated by the term of "hybrid switch", has a double contact system comprising a first fixed contact part 2, connected to a connection terminal 1 and with which is associated a first movable contact piece 3, fixed on a contact stirrup 4. On the contact stirrup 4 is further mounted a second movable contact piece 5, which cooperates with the second fixed contact piece 6, also connected by. an electro-galvanic connection to a connection terminal 7.

Au point de contact, qui est constitué par les deux contacts 2 et 3 et est par conséquent désigné comme étant le premier point de contact, est associé un premier dispositif d'électrodes secondaires (dénommé également couple d'électrodes secondaires), qui est constitué par les électrodes secondaires 10 et 11 ainsi que par les deux autres électrodes secondaires 10a et 20. Les deux électrodes secondaires 10 et il et les deux électrodes secondaires 10a et 20 sont disposées sur des côtés opposés du point de contact. De la même façon, au second point de contact formé par les contacts 5 et 6 sont associés deux couples d'électrodes secondaires formés par les électrodes secondaires 14 et 15 ainsi que par les électrodes secondaires 14a et 18. L'électrode secondaire 11 est reliée à l'électrode secondaire 15 par l'intermédiaire d'un conducteur 11a dans lequel est montée une diode 16 qui est branchée dans le sens direct en direction de l'électrode secondaire 15. Les électrodes secondaires 18 et 20 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un autre conducteur 18a, qui comporte une diode 21 qui est branchée dans le sens direct dans la direction allant de l'électrode secondaire 18 vers l'électrode secondaire 20. At the contact point, which is constituted by the two contacts 2 and 3 and is therefore designated as being the first contact point, is associated a first secondary electrode device (also called a pair of secondary electrodes), which is constituted by the secondary electrodes 10 and 11 as well as by the two other secondary electrodes 10a and 20. The two secondary electrodes 10 and 11 and the two secondary electrodes 10a and 20 are arranged on opposite sides of the contact point. Similarly, at the second contact point formed by the contacts 5 and 6 are associated two pairs of secondary electrodes formed by the secondary electrodes 14 and 15 as well as by the secondary electrodes 14a and 18. The secondary electrode 11 is connected to the secondary electrode 15 by means of a conductor 11a in which is mounted a diode 16 which is connected in the direct direction towards the secondary electrode 15. The secondary electrodes 18 and 20 are connected together by the intermediary of another conductor 18a, which comprises a diode 21 which is connected in the direct direction in the direction going from the secondary electrode 18 towards the secondary electrode 20.

Au premier et au second point de contact 2/3 et 5/6 ert associé un organe produisant un champ magnétique continu 9/13 (ou plusieurs champs magnétiques continus) . Le champ magnétique continu 9 s'étend perpendiculairement au plan de la figure et pénètre dans ce dernier, tandis que le champ magnétique continu 13 est perpendiculaire au plan de la figure et émerge de ce dernier. Les forces, qui sont produites par les deux champs continus et qui sont exercées sur les arcs parcourus par le courant, sont dirigées conformément à la règle d'Ampère dans la meme direction, ce qui est indiqué au moyen des flèches 9a et 13a. The first and second contact points 2/3 and 5/6 are associated with a member producing a continuous magnetic field 9/13 (or several continuous magnetic fields). The continuous magnetic field 9 extends perpendicular to the plane of the figure and enters the latter, while the continuous magnetic field 13 is perpendicular to the plane of the figure and emerges from the latter. The forces, which are produced by the two continuous fields and which are exerted on the arcs traversed by the current, are directed according to the rule of Ampère in the same direction, which is indicated by means of arrows 9a and 13a.

Dans le cas d:une manoeuvre de commutation, un arc électrique 8 ou 12 s'établit entre les deux points de contact 2/3 et 5/6. Lors d'une alternance positive du circuit de charge (figure 1), le commutateur étant à l'état fermé, le courant pénètre dans la borne de raccordement suivant la direction de la flèche F1, circule dans la pièce fixe de contact et dans la pièce mobile de contact 2/3, suivant la direction de la flèche F2, dans l'étrier de contact 4 suivant la direction de la flèche F3 et dans les deux pièces de contact 5 et 6 suivant la direction des flèches F4 et F5 pour aboutir à la borne de raccordement 7.Lors de l'écartement de l'étrier de contact 4 mbU li des pièces mobiles de contact 3 et 5 suivant la direct de la flèche F, l'arc, qui s'établit entre les pièces de contact 2, 3, est commuté depuis les pièces de contact sur les électrodes secondaires 10, 11, par suite des forces exercées par le champ magnétique continu 9 suivant la direction de la flèche 9a, et l'arc électrique, qui s'établit entre les pièces de contact 5 et 6, est commuté sur les électrodes secondaires 14 et 15, sous l'effet du champ magnétique continu 13 suivant la direction de la flèche 13a. In the case of a switching operation, an electric arc 8 or 12 is established between the two contact points 2/3 and 5/6. During a positive alternation of the charging circuit (Figure 1), the switch being in the closed state, the current enters the connection terminal in the direction of the arrow F1, flows in the fixed contact part and in the movable contact part 2/3, in the direction of arrow F2, in the contact stirrup 4 in the direction of arrow F3 and in the two contact parts 5 and 6 in the direction of arrows F4 and F5 to reach to the connection terminal 7. When the contact stirrup 4 mbU li is separated from the moving contact parts 3 and 5 in the direction of arrow F, the arc which is established between the contact parts 2, 3, is switched from the contact parts to the secondary electrodes 10, 11, as a result of the forces exerted by the continuous magnetic field 9 in the direction of the arrow 9a, and the electric arc, which is established between the contact parts 5 and 6, is switched on the secondary electrodes 14 and 15, under the effect of the field continuous magnetic 13 in the direction of arrow 13a.

Le courant est par conséquent commuté depuis l'étrier de contact 4 sur le redresseur ou sur la diode 16 et y circule suivant la direction de la flèche F6 et est interrompu par le redresseur 16 à la fin de l'alternance de courant. Pendant l'alternance négative du courant de charge (voir la figure 2), à l'état fermé, le courant pénètre dans la borne de raccordement 7 et circule dans la pièce fixe de contact 6, la pièce mobile de contact 5, l'étrier de contact 4 et les deux pièces de contact 3 et 2 pour sortir par la borne 1. Lors de l'écartement de l'étrier de contact muni des pièces mobiles de contact 3 et 5 suivant la direction de la flèche F, l'arc électrique 17, qui s'établit entre les pièces de contact 5 et 6, est entraîné depuis les pièces de contact vers les électrodes secondaires 14a, 18 sous l'effet des forces électromagnétiques exercées par le champ magnétique 13 suivant la direction de la flèche 13b, et l'arc électrique 19, qui apparaît entre les pièces de contact 2 et 3, est entraîné vers les électrodes secondaires 20, 10a par les forces exercées par le champ magnétique continu 9 suivant la direction de la flèche 9b. Par conséquent, le flux de courant est commuté depuis l'étrier de contact 4 sur le redresseur 21 et est interrompu par ce dernier à la fin de l'alternance de courant.The current is therefore switched from the contact bracket 4 on the rectifier or on the diode 16 and flows there in the direction of the arrow F6 and is interrupted by the rectifier 16 at the end of the alternation of current. During the negative alternation of the load current (see FIG. 2), in the closed state, the current enters the connection terminal 7 and flows into the fixed contact part 6, the movable contact part 5, the contact stirrup 4 and the two contact pieces 3 and 2 to exit via terminal 1. When the contact stirrup provided with moving contact pieces 3 and 5 is moved apart in the direction of arrow F, the electric arc 17, which is established between the contact pieces 5 and 6, is driven from the contact pieces towards the secondary electrodes 14a, 18 under the effect of the electromagnetic forces exerted by the magnetic field 13 in the direction of the arrow 13b, and the electric arc 19, which appears between the contact parts 2 and 3, is driven towards the secondary electrodes 20, 10a by the forces exerted by the continuous magnetic field 9 in the direction of the arrow 9b. Consequently, the current flow is switched from the contact stirrup 4 to the rectifier 21 and is interrupted by the latter at the end of the alternation of current.

La figure 3 représente un disposiif qui est semblable à celui des figures 1 et 2. Dans ce dispositif, les électrodes secondaires 11 et 18 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un conducteur 50 et les électrodes secondaires 20 et 15 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un conducteur 52. Les deux conducteurs 50 et 52 sont à leur tour reliés selon un montage en pont par l'intermédiaire d'un conducteur 54 dans lequel est montée une diode de redressement 22 qui autorise simplement un flux de courant du conducteur 50 vers le conducteur 52. Le mode de fonctionnement du dispositif est par ailleurs le même que celui du dispositif des figures 1 et 2. FIG. 3 represents a device which is similar to that of FIGS. 1 and 2. In this device, the secondary electrodes 11 and 18 are connected to each other by means of a conductor 50 and the secondary electrodes 20 and 15 are connected between them via a conductor 52. The two conductors 50 and 52 are in turn connected in a bridge arrangement via a conductor 54 in which is mounted a rectifying diode 22 which simply authorizes a flux current from conductor 50 to conductor 52. The operating mode of the device is also the same as that of the device in FIGS. 1 and 2.

La figure 4 représente une forme de réalisation possible du système d'interruption double conformément au principe représenté sur la figure 1 et comportant les deux redresseurs 16 et 21 ainsi que les deux électrodes secondaires 11 et 20 et les deux électrodes secondaires 15 et 18. Le champ magnétique continu 9 ou 13 est produit par un aimant permanent 23 disposé entre les deux points de contact ; la fermeture du circuit magnétique est obtenue au moyen d'un noyau de fer 24 en forme de C. FIG. 4 represents a possible embodiment of the double interruption system according to the principle represented in FIG. 1 and comprising the two rectifiers 16 and 21 as well as the two secondary electrodes 11 and 20 and the two secondary electrodes 15 and 18. The continuous magnetic field 9 or 13 is produced by a permanent magnet 23 disposed between the two contact points; the magnetic circuit is closed by means of a C-shaped iron core 24

La figure 5 montre une forme de réalisation dans l'espace du dispositif de la figure 3, muni du redresseur 22. FIG. 5 shows an embodiment in space of the device of FIG. 3, provided with the rectifier 22.

A cet effet, les deux électrodes secondaires 11 et 18 sont réunies pour former une électrode secondaire 26 d'un seul tenant et les deux électrodes secondaires 10 et 15 sont réunies pour former une électrode secondaire 25 d'un seul tenant. Le dispositif est par ailleurs identique à celui représenté sur la figure 4.To this end, the two secondary electrodes 11 and 18 are joined to form a secondary electrode 26 in one piece and the two secondary electrodes 10 and 15 are joined to form a secondary electrode 25 in one piece. The device is also identical to that shown in FIG. 4.

La figure 6 représente une autre forme de réalisation de l'invention, comportant deux redresseurs 21 et 16. Les électrodes secondaires 29 et 31 ainsi que les électrodes secondaires 30 et 32 sont disposées des deux côtés des pièces respectives de contact 27 et 28 constituées en un matériau conducteur résistant à l'usure par brûlage, tandis que des fentes semi-annulaires 27a, 27b et 28a et 28b sont conservées entre les électrodes secondaires et les pièces fixes de contact. L'arc électrique 8 et l'arc électrique 12 se consument dans les fentes semi-annulaires 27a et 28b ; par ailleurs, le dispositif est identique à celui représenté figure 4. FIG. 6 represents another embodiment of the invention, comprising two rectifiers 21 and 16. The secondary electrodes 29 and 31 as well as the secondary electrodes 30 and 32 are arranged on both sides of the respective contact parts 27 and 28 constituted by a conductive material resistant to wear by burning, while semi-annular slots 27a, 27b and 28a and 28b are preserved between the secondary electrodes and the fixed contact parts. The electric arc 8 and the electric arc 12 burn out in the semi-annular slots 27a and 28b; moreover, the device is identical to that shown in FIG. 4.

Les variantes fonctionnant avec un seul redresseur permettent de façon simple une amplification du champ magnétique continu produit par l'aimant permanent, après la commutation, grâce au fait qu'une bobine de soufflage supplémentaire, polarisée de façon correspondante, est branchée en série avec le redresseur 22 conformément à la figure 3. Dans toutes les formes de réalisation possibles représentées, l'aimant permanent peut être également disposé en d'autres emplacements du dispositif ; il doit établir le champ continu nécessaire entre les pièces de contact et les électrodes secondaires. L'utilisation d'un aimant permanent commun pour des systèmes polyphasés de contact est possible. The variants operating with a single rectifier simply allow amplification of the continuous magnetic field produced by the permanent magnet, after switching, thanks to the fact that an additional blow-out coil, correspondingly polarized, is connected in series with the rectifier 22 according to FIG. 3. In all the possible embodiments shown, the permanent magnet can also be arranged in other locations of the device; it must establish the necessary continuous field between the contact parts and the secondary electrodes. The use of a common permanent magnet for polyphase contact systems is possible.

Sur la figure 7, on a représenté un dispositif conforme à l'invention comportant un seul point de contact. In Figure 7, there is shown a device according to the invention comprising a single point of contact.

Les deux contacts situés en vis-à-vis sont désignés par les références 50 et 52 et sont entourés, au voisinage du point de contact, par des bagues pare-étincelles 54 et 56, qui sont constituées en un matériau résistant à l'arc électrique. Des deux côtés du point de contact se trouvent disposés des couples d'électrodes secondaires 58 et 60, qui sont constitués par les électrodes secondaires (ou, de façon abrégée, par les électrodes) 62, 64 et 66, 68. Les électrodes secondaires 62 et 64 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un conducteur 70 et les électrodes 66 et 68 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un conducteur 72, tandis que les conducteurs contiennent des diodes de redressement 74 et 76 qui sont branchées dans le sens direct pour un flux de courant.Entre les électrodes secondaires 62, 64 et 66, 68 ainsi que dans la zone du point de contact se trouve présent le champ magnétique continu 78 qui s'étend transversalement par rapport au point de contact et transversalement par rapport aux électrodes secondaires.The two opposite contacts are designated by the references 50 and 52 and are surrounded, in the vicinity of the contact point, by spark arrester rings 54 and 56, which are made of an arc-resistant material. electric. On both sides of the contact point are arranged pairs of secondary electrodes 58 and 60, which are constituted by the secondary electrodes (or, for short, by the electrodes) 62, 64 and 66, 68. The secondary electrodes 62 and 64 are interconnected via a conductor 70 and the electrodes 66 and 68 are interconnected via a conductor 72, while the conductors contain rectifier diodes 74 and 76 which are connected in the direct direction for a current flow.Between the secondary electrodes 62, 64 and 66, 68 as well as in the area of the contact point is present the continuous magnetic field 78 which extends transversely with respect to the contact point and transversely to the secondary electrodes.

La figure 7 représente le dispositif à l'état fermé (direction du flux de courant F6). Lorsque la pièce mobile de contact (ici la pièce de contact 50) s'écarte de la pièce fixe de contact (ici la pièce de contact 52), le courant commute, dans le cas de la direction choisie de courant et de champ magnétique, dans la fente entre la pièce de contact 50 ou l'électrode de combustion 54 et l'électrode secondaire 66 et y allume un arc, de même que l'arc électrique entre l'électrode secondaire 68 et la bague pare-étincelles 56. Figure 7 shows the device in the closed state (direction of current flow F6). When the moving contact piece (here the contact piece 50) moves away from the fixed contact piece (here the contact piece 52), the current switches, in the case of the chosen direction of current and magnetic field, in the slot between the contact piece 50 or the combustion electrode 54 and the secondary electrode 66 and ignites an arc there, as does the electric arc between the secondary electrode 68 and the spark arrester ring 56.

L'autre flux de courant circule (conformément à la direction de la flèche F7), comme on peut le voir sur la figure 8, en traversant le conducteur 72 et la diode, qui s'y trouve montée dans le sens direct, en direction de la pièce fixe de contact. Lorsque la polarité du courant change, le courant tend à traverser la diode 76 dans le sens du blocage ceci n'est pas possible et dans la zone comprise entre les électrodes secondaires 62 et 64 et les bagues pare-étincelles associées 54 et 56, il ne peut apparaître aucun amorçage de sorte que, dans le cas de cette polarité, il n'apparaît aucun arc électrique, ni aucun flux supplémentaire de courant. The other stream of current flows (in accordance with the direction of arrow F7), as can be seen in FIG. 8, passing through the conductor 72 and the diode, which is mounted therein in the direct direction, in the direction of the fixed contact part. When the polarity of the current changes, the current tends to pass through the diode 76 in the blocking direction this is not possible and in the area between the secondary electrodes 62 and 64 and the associated spark arrester rings 54 and 56, it no ignition can appear so that, in the case of this polarity, there does not appear any electric arc, nor any additional current flow.

Lorsqu'apparaît l'alternance immédiatement suivante, au cours de laquelle la diode 76 serait à nouveau chargée dans le sens passant ou direct, l'espace entre l'électrode de combustion 54 et l'électrode secondaire 66 ou l'électrode de combustion 56 et électrode secondaire 68 s'est dés ionisé au point qu'un réamorçage nfest plus possible. Pour un courant de polarité inverse, les processus décrits se déroulent de façon correspondante sur le côté gauche, sur les figures 7 et 8, du dispositif.When the immediately following alternation appears, during which the diode 76 would be charged again in the passing or direct direction, the space between the combustion electrode 54 and the secondary electrode 66 or the combustion electrode 56 and secondary electrode 68 has deionized to the point that a reboot is no longer possible. For a reverse polarity current, the processes described take place in a corresponding manner on the left side, in FIGS. 7 and 8, of the device.

Sur les figures 9 et 10, on a représenté un dispositif analogue a celui des figures 7 et 8 ; assurément, les électrodes secondaires 66, 68 ou 62, 64 ne sont pas reliées entre elles, mais l'électrode secondaire 66 est reliée à l'électrode secondaire 64 et l'électrode secondaire 62 est reliée à l'électrode secondaire 68 par l'intermédiaire de conducteurs respectifs 80 et 82. Ces deux conducteurs de shuntage 80 et 82 sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'un conducteur de liaison 84 dans lequel est installée une diode 86, de telle manière que, dans le cas d'une manoeuvre de commutation, la diode 86 soit traversée dans le sens direct par le courant, comme cela ressort de la figure 10.Le mode de fonctionnement est le meme que celui du dispositif de la figure 8 ; dans le cas d'une ouverture du contact, l'arc électrique est déplacé par commutation, au cours de la première alternance après l'ouverture des contacts, dans la fente située entre la pièce de combustion et l'électrode secondaire 66, et parcourt le conducteur 80, la diode 86 et le conducteur 82 pour aboutir à l'électrode secondaire 68, où un second arc est formé entre cette électrode et la bague pareétincelle 56. Après le passage à zéro, la polarité s'inverse, si bien que la diode 86 est alors chargée dans le sens du blocage.Un arc électrique ne peut pas se former entre les électrodes secondaires 62 et 64 et les bagues pare-étincelles associées, au niveau des pièces de contact ; lors d'une nouvelle inversion de la polarité, la diode 86 serait à nouveau parcourue par le courant dans le sens direct ; étant donné que la fente entre l'électrode 66 et la bague pareétincelles 54 ainsi qu'entre l'électrode 68 et la bague pareétincelles 56 est déionisee, un réamorçage de l'arc électrique ne peut plus se produire. In Figures 9 and 10, there is shown a device similar to that of Figures 7 and 8; assuredly, the secondary electrodes 66, 68 or 62, 64 are not connected to each other, but the secondary electrode 66 is connected to the secondary electrode 64 and the secondary electrode 62 is connected to the secondary electrode 68 by the intermediate of respective conductors 80 and 82. These two shunt conductors 80 and 82 are interconnected by means of a connecting conductor 84 in which a diode 86 is installed, so that, in the case of a switching operation, the diode 86 is traversed in the direct direction by the current, as can be seen in FIG. 10. The operating mode is the same as that of the device in FIG. 8; in the case of opening of the contact, the electric arc is moved by switching, during the first half-wave after the opening of the contacts, in the slot located between the combustion part and the secondary electrode 66, and travels the conductor 80, the diode 86 and the conductor 82 to lead to the secondary electrode 68, where a second arc is formed between this electrode and the spark arrester ring 56. After the zero crossing, the polarity is reversed, so that the diode 86 is then charged in the blocking direction. An electric arc cannot form between the secondary electrodes 62 and 64 and the associated spark arresting rings, at the level of the contact parts; during a new polarity reversal, the diode 86 would again be traversed by the current in the direct direction; since the gap between the electrode 66 and the spark arrester ring 54 as well as between the electrode 68 and the spark arrester ring 56 is deionized, a re-ignition of the electric arc can no longer occur.

Etant donné que le travail de l'arc est fortement réduit conformément à l'invention, les pièces de contact peuvent être réalisées avec une petite taille et un faible poids ; non seulement l'utilisation de métal noble est réduite, mais également les dépenses relatives à l'entraînement mécanique sont réduites, et des chambres de soufflage ne sont pas nécessaires. Les redresseurs utilisés n'ont pas besoin de véhiculer de courants de fermeture et sont en outre séparés de façon bipolaire du circuit de charge lors du processus de coupure ; ils ne sont également soumis à aucune contrainte mécanique. Les électrodes secondaires peuvent être aisément changées et peuvent par conséquent être constituées en un matériau aussi résistant que possible à l'usure par brûlage et aussi bon marché que possible selon la durée de vie recherchée. Après l'extinction des arcs, le courant de charge est séparé galvaniquement. La direction de la flèche du courant circulant est désignée par la référence F8 sur les figures 9 et 10. Since the work of the arc is greatly reduced in accordance with the invention, the contact parts can be produced with a small size and a low weight; not only is the use of noble metal reduced, but also the expense of mechanical drive is reduced, and blowing chambers are not required. The rectifiers used do not need to carry closing currents and are also bipolarly separated from the load circuit during the breaking process; they are also not subject to any mechanical stress. The secondary electrodes can be easily changed and can therefore be made of a material as resistant as possible to burn wear and as inexpensive as possible depending on the desired service life. After the arcs are extinguished, the load current is galvanically separated. The direction of the arrow of the circulating current is designated by the reference F8 in FIGS. 9 and 10.

Claims

1. - Device for extinguishing the arc of electrical switching apparatus, in particular for low-voltage alternating current contactors having a fairly high nominal current, and comprising at least one contact point and a secondary electrode device, arranged in parallel with this point of contact and with which is associated a semiconductor device, which interrupts the current passing through the device of secondary electrodes, during its passage to zero, characterized by the fact that another device is provided secondary electrodes (10a, 20) in parallel with the point of contact, that the two secondary electrode devices each consist of two secondary electrodes (10, 11 and 10a, 20), which is further provided means for producing a continuous magnetic field (9) which attracts the arc (8), depending on the polarity, on one or other of the secondary electrode devices (10, 11 and 10a, 20) and which it is planned, in series with l The secondary electrodes of each secondary electrode device (10, 11 and 10a, 20), a semiconductor device (16, 21) acting as a rectifier.

2. - Device according to claim 1, characterized in that the secondary electrodes associated with the same polarity of the charging current are interconnected by means of rectifiers operating in the direct direction for this polarity of the charging current.

3. - Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the secondary electrodes, associated with different polarities of the charge current, are interconnected via a respective shunt conductor, and that the two shunt conductors are interconnected by means of an interposed mounting of a rectifier which is connected in the direct direction for the polarity of the charging current of the two secondary electrodes.

4. - Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that each secondary electrode of a secondary electrode device is connected to a respective electrode of the secondary electrodes of the second secondary electrode device via the semiconductor device acting as a rectifier, so that the current flows, depending on the polarity, one or the other of the semiconductor devices and is interrupted when it is canceled.

5. - Device according to any one of claims 1 to 4, in particular for switching devices comprising a double contact point, characterized in that two secondary electrode devices are associated respectively with each contact point.

6. - Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that, in the case of a double contact device, there is provided between the contact points a permanent magnet intended to produce the continuous magnetic field and the north-south direction of which is parallel to the right connecting the contact points, the secondary electrodes extending transversely to the direct field, on both sides of the contact point.

7. - Device according to claim 6, characterized in that, for obtaining a magnetic closure, there is provided a core of ferromagnetic material, approximately C-shaped and extending outside the contact points , so that the lines of the continuous magnetic field extend in a plane between the ends, facing one another, of the branches of the core through the permanent magnet.

8. - Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that on both sides and at a certain distance from each fixed contact part is disposed a secondary electrode in the form of a strip, so that the arcs associated with each polarity of the charging current burn between the fixed contact part and the secondary electrode in the slot formed between these two elements.

9. - Device according to claim 8, characterized in that the fixed contact part is formed at least partially by a conductive material resistant to electric arcs, in the area in which the electric arc burns.

10. - Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that each secondary electrode device is formed by two secondary electrodes arranged parallel to one another and whose reciprocal spacing is chosen so avoid re-striking after arc extinction.

11. - Device according to claim 8, characterized in that the continuous magnetic field extends essentially between the two secondary electrodes.