FR2511187A1 - ELECTRICAL SWITCH COMPRISING EXTINGUISHING SHEETS MADE OF AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE MATERIAL AND WHICH MAY BE MAGNETIC, IN WHICH THE FRONTAL FACE HAS AT LEAST ONE RECESS - Google Patents
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Abstract
Description
Interrupteur électrique.Electric switch.
La présente invention concerne un interrupteur électrique comportant une chambre d'extinction d'arc ou cage de soufflage, laquelle contient des tôles d'extinction réalisées en un matériau conduisant l'électricité et pouvant être aimanté. The present invention relates to an electric switch comprising an arc extinguishing chamber or blowing cage, which contains extinguishing sheets made of an electrically conductive material and which can be magnetized.
On connaît des dispositifs d'extinction d'arc pour interrupteurs de puissance électriques, dispositifs qui contiennent des tôles d'extinction réalisées en un matériau conduisant l'électricité et pouvant être aimanté. Sur leur face frontale tournée vers l'arc électrique introduit, les tôles d'extinction présentent des fentes d'entrée pour l'arc, lesquelles ont sensiblement la forme d'un V. Le paquet de tôles d'extinction peut être entouré d'un gainage étroitement ajusté, dans lequel sont ménagés des orifices de sortie de gaz ainsi que des jours. Un masque façonné, qui présente des orifices et des fentes correspondants, est posé sur une partie du gainage. Arc extinguishing devices are known for electric power switches, devices which contain extinguishing sheets made of a material which conducts electricity and which can be magnetized. On their front face facing the introduced electric arc, the extinguishing plates have entry slots for the arc, which have substantially the shape of a V. The pack of extinguishing plates can be surrounded by a tightly fitting cladding, in which gas outlet openings are provided as well as days. A shaped mask, which has corresponding orifices and slots, is placed on part of the cladding.
Ledit gainage est réalisé en un matériau qui dégage un gaz sous l'action d'un arc électrique. Du fait de ce dégagement de gaz, l'arc électrique et les éléments de paroi de la chambre d'extinction, ainsi que les tôles d'extinction proprement dites, sont refroidis, et la sortie de l'arc sur les faces frontales des tôles d'extinction, lesquelles sont associées à la paroi arrière de la chambre d'extinction, se trouve empêchée.Said cladding is made of a material which gives off a gas under the action of an electric arc. As a result of this evolution of gas, the electric arc and the elements of the wall of the extinguishing chamber, as well as the extinguishing sheets themselves, are cooled, and the output of the arc on the front faces of the sheets extinguishing, which are associated with the rear wall of the extinguishing chamber, is prevented.
Les retours d'arc ne peuvent donc se produire que dans la zone des fentes d'entrée en forme de V (demande de brevet allemand 2.410.049).Arc returns can therefore only occur in the area of the V-shaped entry slots (German patent application 2,410,049).
On connaît aussi un dispositif d'extinction d'arc dans lequel les gaz de l'arc peuvent traverser des évidements ménagés dans les faces frontales des tôles d'extinction, qui sont tournées vers la paroi arrière de la chambre d'extinction. An arc extinguishing device is also known in which the gases of the arc can pass through recesses formed in the front faces of the extinguishing plates, which are turned towards the rear wall of the extinguishing chamber.
Ces évidements sont prévus, alternativement décalés les uns par rapport aux autres, dans les angles des tôles d'extinction.These recesses are provided, alternately offset from each other, in the corners of the extinguishing plates.
Cette disposition empêche les arc partiels de se réunir (demande de brevet allemand 1.690.463).This provision prevents partial arcs from joining (German patent application 1,690,463).
La présente invention a pour objet d'améliorer ce dispositif d'extinction d'arc connu, qui comporte des tôles d'extinction pouvant être aimantées, lesquelles présentent des évidements dans leurs faces frontales tournées vers la paroi arrière du carter, et de permettre notamment un écoulement plus aisé des gaz de lwarc à l'intérieur du carter, tout en évitant en même temps que les arcs partiels ne se réunissent a la paroi arrière du carter ou en opérant un retour rapide de l'arc dans la chambre contenant les tôles d'extinction. The object of the present invention is to improve this known arc extinguishing device, which comprises extinguishing sheets which can be magnetized, which have recesses in their front faces facing the rear wall of the casing, and in particular to allow easier flow of lwarc gases inside the casing, while at the same time preventing partial arcs from meeting at the rear wall of the casing or by bringing about a rapid return of the arc in the chamber containing the sheets of extinction.
La présente invention permet de résoudre ce problème, dans le cas d'un interrupteur électrique du type décrit au début de la présente demande de brevet par le fait que la face frontale des tôles d'extinction, qui est tournée vers la paroi arrière de la chambre d'extinction, présente au moins un évidement ayant sensiblement la forme d'un V. The present invention makes it possible to solve this problem, in the case of an electrical switch of the type described at the start of this patent application by the fact that the front face of the extinguishing plates, which is turned towards the rear wall of the extinguishing chamber, has at least one recess having substantially the shape of a V.
Selon une caractéristique additionnelle de la présente invention, les évidements des tôles d'extinction sont prévus les uns au-dessus des autres. According to an additional characteristic of the present invention, the recesses of the extinguishing plates are provided one above the other.
Dans le cas d'un mode préférentiel de réalisation de l'interrupteur selon la présente invention, les évidements, qui ont sensiblement la forme d'un V, sont alternativement décalés les uns par rapport aux autres en direction du côté plat des tôles d'extinction. Grâce à cette conception, le trajet des gaz de l'arc à l'intérieur du carter est sensiblement allongé et les gaz sont refroidis de façon intensive. In the case of a preferred embodiment of the switch according to the present invention, the recesses, which have substantially the shape of a V, are alternately offset with respect to each other in the direction of the flat side of the sheets of extinction. Thanks to this design, the path of the gases from the arc inside the casing is substantially elongated and the gases are cooled intensively.
Selon une caractéristique additionnelle de l'interrupteur électrique proposé par la présente invention, la face frontale des tôles d'extinction, qui est tournée vers la paroi arrière de la chambre d'extinction, présente plusieurs évidements. According to an additional characteristic of the electric switch proposed by the present invention, the front face of the extinguishing plates, which faces the rear wall of the extinguishing chamber, has several recesses.
La présente invention sera mieux comprise a l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation d'une chambre d'extinction d'arc, pris comme exemple non limitatif et illustré de façon schématique par le dessin annexé, sur lequel
la fig. 1 est une vue d'une chambre d'extinction d'arc;
la fig. 2 est une vue d'une tôle d'extinction présentant un évidement en forme de V au centre de sa face frontale;
la fig. 3 est une vue des tôles d'extinction, présentant des évidements en forme de V, qui sont décalés les uns par rapport aux autres; et
la fig. 4 est une vue d'une tôle d'extinction présentant plusieurs évidements en forme de V.The present invention will be better understood with the aid of the detailed description of an embodiment of an arc extinguishing chamber, taken as a nonlimiting example and illustrated schematically by the appended drawing, in which
fig. 1 is a view of an arc extinguishing chamber;
fig. 2 is a view of an extinguishing plate having a V-shaped recess in the center of its front face;
fig. 3 is a view of the extinguishing plates, having V-shaped recesses, which are offset with respect to each other; and
fig. 4 is a view of an extinguisher plate having several V-shaped recesses.
D'après la fig. 1, un contact fixe 2, qui est muni d'un appui de contact 4, et un contact mobile 16, muni d'un appui de contact 18, ainsi que des tôles d'extinction 8, lesquelles sont disposées, isolées, dans le plan du mouvement du contact 16, de telle façon qu'elles sont à peu près perpendiculaires un arc électrique, non représenté sur la figure, qui se produit après ouverture des contacts 2 et 16, sont prévus dans une chambre d'extinction 12. Les faces frontales 6 des tôles d'extinction 8, qui sont tournées vers la paroi arrière 10 de la chambre d'extinction 12, présentent des évidements 14 qui ont sensiblement la forme d'un V, et qui sont ménagés au milieu des faces frontales 6 et, de ce fait, superposés dans le paquet de tôles.Lorsque les courants de court-circuit sont trop importants, les arcs partiels peuvent quitter les tôles d'extinction et court-circuiter a l'extérieur du paquet de tôles, entre la paroi arrière 10 de la chambre d'extinction 12 et les faces frontales 6 des tôles d'extinction 8, faces qui sont tournées vers ladite paroi arrière 10. Dès que l'arc se reforme devant la paroi arrière 10 de la chambre d'extinction 12, les tôles qui se trouvent à proximité de lui sont aimantées de façon à produire un champ magnétique de grande intensité dans l'évidement en forme de V 14, champ par lequel l'arc est attiré vers l'intérieur de l'évidement et amené entre les tôles d'extinction pour y être a nouveau subdivisé. According to fig. 1, a fixed contact 2, which is provided with a contact support 4, and a movable contact 16, provided with a contact support 18, as well as extinguishing sheets 8, which are arranged, insulated, in the plane of movement of contact 16, so that they are approximately perpendicular to an electric arc, not shown in the figure, which occurs after opening of contacts 2 and 16, are provided in an extinguishing chamber 12. The front faces 6 of the extinguishing sheets 8, which are turned towards the rear wall 10 of the extinguishing chamber 12, have recesses 14 which have substantially the shape of a V, and which are formed in the middle of the front faces 6 and, therefore, superimposed in the sheet pack. When the short-circuit currents are too high, the partial arcs can leave the extinguishing sheets and short-circuit outside the sheet pack, between the wall rear 10 of the extinguishing chamber 12 and the front faces 6 of the extinguishing plates 8, faces which are turned towards said rear wall 10. As soon as the arc is reformed in front of the rear wall 10 of the extinguishing chamber 12, the sheets which are close to it are magnetized so as to produce a magnetic field of great intensity in the V-shaped recess 14, a field by which the arc is drawn towards the interior of the recess and brought between the extinguishing plates to be further subdivided there.
Dans le mode de réalisation de la tôle d'extinction 8 selon la fig. 2, l'évidement 14 est ménagé au centre de la face frontale 6 des tôles d'extinction 8. Les conditions requises pour que l'action combinée des facteurs, tels que l'entrée de l'arc, l'augmentation de la tension de l'arc et notamment la protection contre le rallumage ou retour de l'arc, se fasse de façon particulièrement favorable sont établies par le fait que l'évidement en forme de V s'étend a l'intérieur d'un angle d'ouverture OC qui est, par exemple compris entre 45 et 900, avec une larqeur d'ouverture initiale particulièrement avantageuse
In the embodiment of the extinguishing plate 8 according to FIG. 2, the recess 14 is formed in the center of the front face 6 of the extinguishing plates 8. The conditions required for the combined action of factors, such as the entry of the arc, the increase in tension of the arc and in particular the protection against re-ignition or return of the arc, is done in a particularly favorable manner are established by the fact that the V-shaped recess extends inside an angle of OC opening which is, for example between 45 and 900, with a particularly advantageous initial opening width
Ceci fait référence a un courant direct ID, le facteur a étant fonction du courant de l'arc, de l'écart entre les plaques et des propriétés du matériau de la chambre de commutation, et pouvant, par exemple, être compris entre 2 et 4.Un arc électrique 20 rentre, dans le sens de la flèche, dans une tôle d'extinction fendue en forme de V. Par l'évidement 14 existant, qui se rétrécit en forme de V, l'arc subit un refroidissement intensif et un phénomène de striction pendant son entrée. De ce fait, la chute de tension s'accroît jusqu'à ce qu'elle suffise pour la formation de la racine de l'arc et par conséquent pour la subdivision de celui-ci, ceci sans allongement de l'ensemble de l'arc.This refers to a direct current ID, the factor a being a function of the arc current, the difference between the plates and the properties of the material of the switching chamber, and which can, for example, be between 2 and 4. An electric arc 20 enters, in the direction of the arrow, in a V-shaped split extinguisher plate. Through the existing recess 14, which narrows in a V shape, the arc undergoes intensive cooling and a necking phenomenon during its entry. Therefore, the voltage drop increases until it is sufficient for the formation of the root of the arc and therefore for the subdivision thereof, this without elongation of the whole of the bow.
Dans le mode de réalisation de la tôle d'extinction 8 selon la fig. 3, l'évidement 14 est décalé vers la zone de bordure de la face frontale 6 des tôles d'extinction 8. Lesdites tôles d'extinction 8 sont disposées de telle façon que les évidements 14 sont alternativement décalés les uns par rapport aux autres. Grâce à cette disposition, le trajet des gaz de l'arc est sensiblement allongé à l'intérieur du carter et les gaz sont refroidis de façon intensive. En outre, la présence des évidements 14 évite l'existence, dans la chambre de commutation, de pressions défavorables pour le mouvement de l'arc. In the embodiment of the extinguishing plate 8 according to FIG. 3, the recess 14 is offset towards the edge zone of the front face 6 of the extinguishing sheets 8. Said extinguisher sheets 8 are arranged in such a way that the recesses 14 are alternately offset from one another. Thanks to this arrangement, the path of the arc gases is substantially elongated inside the casing and the gases are cooled intensively. In addition, the presence of the recesses 14 avoids the existence, in the switching chamber, of pressures which are unfavorable for the movement of the arc.
La fig. 4 représente un mode de réalisation de la tôle d'extinction 8 pour des relais, dans lesquels le courant de l'arc est généralement inférieur à celui d'un interrupteur de puissance. Pour cette raison, les surfaces de section des évidements 14 sont plus petites et de préférence disposées sur toute la longueur de la face frontale 6 de la tôle d'extinction 8, afin que l'arc ait la possibilité de passer sur la tôle d'extinction 8. Fig. 4 shows an embodiment of the extinguishing plate 8 for relays, in which the arc current is generally less than that of a power switch. For this reason, the cross-sectional areas of the recesses 14 are smaller and preferably arranged over the entire length of the front face 6 of the extinguishing sheet 8, so that the arc has the possibility of passing over the sheet of extinction 8.
Claims (4)
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