FR2575327A1 - CONTACT DEVICE FOR LIMITING ARC LENGTH IN A LEAK CURRENT CIRCUIT BREAKER - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE CONTACT POUR LIMITER LA LONGUEUR DE L'ARC DANS UN DISJONCTEUR A COURANT DE FUITE. L'ELEMENT MOBILE 1 ET L'ELEMENT FIXE 2 DE CONTACT SONT CHACUN PROLONGES, AU-DELA DES PLOTS 3, 4 DE CONTACT, PAR UNE LAME 5, 6 QUI, SOUS L'EFFET DU SOUFFLAGE, CONDUIT L'ARC FORME LORS DE L'OUVERTURE DU DISJONCTEUR. LA DISTANCE A ENTRE LES EXTREMITES DES LAMES 5, 6, EN POSITION D'OUVERTURE, CORRESPOND AUX PRESCRIPTIONS REGLEMENTAIRES CONCERNANT LE TRAJET MINIMAL DANS L'AIR. LA PAROI 9 EST ISOLANTE. APPLICATION: DIMINUTION DE L'USURE DES PLOTS 3, 4 D'UN APPAREIL DE COUPURE OU COMMUTATION DE COURANT.CONTACT DEVICE FOR LIMITING ARC LENGTH IN LEAKAGE CURRENT CIRCUIT BREAKER. THE MOBILE ELEMENT 1 AND THE FIXED CONTACT ELEMENT 2 ARE EACH EXTENDED, BEYOND THE CONTACT PLOTS 3, 4, BY A BLADE 5, 6 WHICH, UNDER THE EFFECT OF THE BLOWING, CONDUCTS THE ARC SHAPED DURING OPENING OF THE CIRCUIT BREAKER. THE DISTANCE A BETWEEN THE ENDS OF BLADES 5, 6, IN THE OPEN POSITION, CORRESPONDS TO THE REGULATORY REQUIREMENTS CONCERNING THE MINIMUM PATH IN THE AIR. WALL 9 IS INSULATING. APPLICATION: REDUCTION OF WEAR OF PLATES 3, 4 OF A CURRENT CUTTING OR SWITCHING DEVICE.
Description
L'invention concerne l'élévation du pouvoir de cou-The invention relates to raising the power of cou-
pure des interrupteurs, et plus particulièrement des inter- pure switches, and more particularly
rupteurs de sécurité ou disjoncteurs et éventuellement commu- safety switches or circuit-breakers and
tateurs, par une forme spéciale de réalisation du dispositif de contact. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de contact destiné à limiter la longueur de l'arc pouvant apparaître dans un disjoncteur à courant de défaut, comprenant au moins un élément ou lame mobile de contact et un élément ou lame fixe de contact, chacune de ces lames by a special embodiment of the contact device. More particularly, the invention relates to a contact device intended to limit the length of the arc that may appear in a fault current circuit breaker, comprising at least one movable contact element or blade and a fixed contact element or blade, each of these blades
étant prolongée par une lame conductrice de l'arc. being extended by a conductive blade of the bow.
Dans le cas des interrupteurs de sécurité, ou dis- In the case of safety switches, or
joncteurs, à courant de défaut, il faut tenir compte du fait que des courants de défaut et des courts-circuits peuvent simultanément apparaître. Si un fort courant de court-circuit passe par les éléments de contact, qui sont juste en train de s'ouvrir, du disjoncteur à courant de défaut, le fait With fault-current circuit breakers, it must be taken into account that fault currents and short circuits can occur simultaneously. If a strong short-circuit current passes through the contact elements, which are just opening, the fault current circuit breaker, does so
que ce disjoncteur ne soit pas endommagé dépend tout spécia- that this circuit breaker is not damaged depends very
lement de son pouvoir de coupure.its cutting power.
Dans les appareillages d'interruption du courant In the equipment of interruption of the current
(interrupteurs, disjoncteurs, coupe-circuits voire commuta- (switches, circuit breakers, circuit breakers or even
teurs), on sait (brevet DE-C-2 429 983) souffler l'arc en l'éloignant, par l'intermédiaire de prolongements en forme de cornet, des éléments de contact. Dans le cas du courant alternatif, l'arc continue de brQler aux extrémités de ce cornet et il s'éteint dès que le courant est passé par une valeur nulle. Dans un tel allumage de l'arc, les éléments it is known (DE-C-2 429 983) to blow the arc away from the contact elements via horn-shaped extensions. In the case of alternating current, the arc continues to burn at the ends of this horn and it goes out as soon as the current has passed through a zero value. In such an ignition of the arc, the elements
de contact ne subissent alors qu'une faible usure. En rai- in contact with a low wear. Because of
son de la longueur relativement grande de l'arc, il se its the relatively long length of the bow, it is
produit aussi un travail de l'arc d'ampleur correspondante. also produces a work of the corresponding magnitude arc.
La haute surpression qui se produit alors refoule les gaz de l'arc dans des directions non souhaitées, ce qui peut créer des courts-circuits transversaux entre les pôles et/ou des courts-circuits entre un pôle et le support métallique éventuellement présent et sur lequel le disjoncteur ou The high overpressure which then occurs forces the gases of the arc in undesired directions, which can create transverse short circuits between the poles and / or short circuits between a pole and the metal support possibly present and on which breaker or
interrupteur est monté.switch is mounted.
- Dans un disjoncteur connu de ce type (brevet DE- - In a known circuit breaker of this type (patent DE-
C-2 739 632), le dispositif de contact est équipé d'une chambre de soufflage, dans laquelle l'arc est soufflé pour diminuer sa pression de gaz et pour le refroidir. Un tel dispositif est, à l'échelle technique ou industrielle, C-2739632), the contact device is equipped with a blowing chamber, in which the arc is blown to reduce its gas pressure and to cool it. Such a device is, at the technical or industrial scale,
relativement plus compliqué et/ou onéreux que celui compor- relatively more complicated and / or expensive than the one
tant les cornes ou le cornet de passage de l'arc. On sait enfin encore limiter la distance entre les éléments fixe et mobile de contact, sans cornet pour arc, au trajet minimal prescrit dans l'air qui est par exemple de trois millimètres. On réduit ainsi a leur minimum le dégagement de gaz par l'arc et la surpression des gaz qui both the horns or the horn of passage of the bow. Finally, it is still possible to limit the distance between the fixed and movable contact elements, without arc horn, to the minimum path prescribed in the air, which is, for example, three millimeters. This minimizes the gas evolution by the arc and the overpressure of the gases which
en résulte.results.
En l'absence d'un effet de soufflage, l'arc conti- In the absence of a blowing effect, the arc continues
nue à brQler entre les éléments de contact jusqu'à ce que bare to burn between the contact elements until
le courant passe par une valeur nulle, ce qui provoque iné- the current passes through a null value, which causes
vitablement une nette usure des éléments de contact. vitally a clear wear of the contact elements.
L'invention vise à augmenter le pouvoir de coupure The aim of the invention is to increase the breaking capacity
sans faire appel à des organes ou dispositifs supplémen- without the use of additional organs or devices
taires comme, par exemple, des tôles d'étouffement ou d'ex- such as, for example, smothering or
tinction et en évitant de provoquer une usure accrue des éléments de contact. Pour résoudre ce problème, on réalise le dispositif de contact du disjoncteur à courant de défaut de manière que, d'une part, la longueur de l'arc entre les éléments de contact soit aussi courte que possible et que, d'autre part, l'usure au niveau des éléments de contact soit aussi réduite que possible. On résout ce problème du fait ting and avoiding increased wear of the contact elements. To solve this problem, the contact device of the fault current circuit breaker is made in such a way that, on the one hand, the length of the arc between the contact elements is as short as possible and that, on the other hand, the wear on the contact elements is as small as possible. We solve this problem because
que les deux lames de conduction d'arc des éléments de con- that the two arc conduction blades of the con-
tact et de coupure présentent, en position ouverte ou de coupure, une distance mutuelle qui correspond au trajet minimal dans l'air exigé selon les prescriptions concernées In the open or cut position, the switch and cut-off have a mutual distance which corresponds to the minimum path in the air required according to the relevant requirements.
(VDE: Union des Electrotechniciens Allemands, et CEE: Com- (VDE: Union of German Electrotechnicians, and EEC: Com-
mission Internationale de réglementation en vue de l'appro- International Regulatory Mission with a view to
bation de l'équipement électrique). electrical equipment).
Grâce à des lames conductrices de l'arc, qui ont toujours la forme de prolongements des éléments ou lames Thanks to the conductive blades of the bow, which always have the form of extensions of the elements or blades
de contact, on obtient que l'arc apparaissant lors de l'ou- of contact, we obtain that the arc appearing during the
verture des contacts soit guidé, sous l'effet de soufflage, sur ces lames de guidage d'arc. Du fait que la distance entre les lames conductrices de l'arc correspond au trajet précité minimal dans l'air, l'arc ne peut nécessairement pas s'amplifier jusqu'à son extinction lorsque le- courant passe par une valeur nulle et, donc, son intensité ne peut également pas augmenter. La présence de parois isolantes au voisinage des extrémités des lames conductrices de l'arc permet d'obtenir que cet arc ne puisse s'étaler. Dans une forme avantageuse de réalisation et pour limiter encore davantage la longueur de l'arc au trajet minimal dans l'air, cet arc peut être subdivisé en deux arcs partiels. On y parvient en plaçant une plaquette de tôle conductrice d'arc contacts are guided, under the effect of blowing, on these arc guiding blades. Since the distance between the conductive blades of the arc corresponds to the aforementioned minimum path in the air, the arc can not necessarily be amplified until its extinction when the current passes through a zero value and therefore , its intensity can not also increase. The presence of insulating walls near the ends of the conductive blades of the arc makes it possible to obtain that this arc can not spread out. In an advantageous embodiment and to further limit the length of the arc to the minimum path in the air, this arc can be subdivided into two partial arcs. This is achieved by placing a plate of conductive arc sheet
de manière à disposer cette plaquette entre les deux extré- in order to arrange this plate between the two ends
mités des lames conductrices de l'arc. mites conductive blades of the arc.
D'autres particularités de l'invention ressortent Other features of the invention stand out
de la description plus détaillée suivante d'exemples illus- of the following more detailed description of illustrative examples
tratifs et nullement limitatifs, faite en regard du dessin annexé sur lequel: and in no way limiting, with reference to the attached drawing in which:
la figure 1 représente schématiquement le disposi- FIG. 1 schematically represents the device
tif de contact destiné, notamment, à un interrupteur de sécurité ou disjoncteur à courant de défaut avec coupure simple, et la figure 2 montre une variante de la réalisation contact circuit intended in particular for a safety switch or fault current circuit breaker with a single break, and FIG. 2 shows a variant of the embodiment
selon la figure 1 et qui comporte une plaquette supplémen- according to Figure 1 and which has an additional plate
taire de tôles conductrices d'arc placée entre les extrémi- arc conducting sheets placed between the ends
tés des lamelles conductrices de l'arc. the conductive lamellae of the arc.
Le dispositif de contact selon l'invention se dis- The contact device according to the invention is
tingue des dispositifs connus par une forme spéciale de devices known by a special form of
réalisation des deux éléments ou lames 1 et 2 de contact. realization of the two elements or blades 1 and 2 of contact.
L'élément mobile 1 de contact doit, lors d'un processus de coupure, effectuer un mouvement d'ouverture dans le sens indiqué par la flèche F. Lorsque l'ouverture est complète, l'élément mooile 1 de contact est parvenu à la position The moving contact element 1 must, during a cutting process, make an opening movement in the direction indicated by the arrow F. When the opening is complete, the contact element 1 has reached the position
indiquée par du trait interrompu.indicated by broken line.
L'élément mobile 1 de contact et l'élément fixe 2 de contact sont prolongés, au-delà de leurs plots 3 et The movable element 1 of contact and the fixed element 2 of contact are extended, beyond their studs 3 and
4 de contact par des lamés 5 et 6 conductrices de l'arc. 4 contact by laminations 5 and 6 conductors of the arc.
Ces lames 5 et 6 sont configurées de manière que la distance These blades 5 and 6 are configured so that the distance
"A" corresponde, en position de coupure ou ouverture du - "A" corresponds to the cut-off or opening position of the -
dispositif de contact, au trajet minimal précité dans l'air. contact device, at the aforementioned minimal path in the air.
En raison de l'effet de soufflage, l'arc qui se produit lors d'une coupure se déplace rapidement des plots 3 et 4 de contact sur les lames 5 et 6 conductrices de l'arc. La distance "A" ainsi prévue dans le dispositif de contact Due to the blowing effect, the arc that occurs during a cut is moving quickly contact pads 3 and 4 on the blades 5 and 6 conducting the arc. The distance "A" thus provided in the contact device
impose aussi une limitation, à cette distance,-de la lon- also imposes a limitation, at this distance, of the length
gueur de l'arc. On limite la propagation ou l'étalement de l'arc aux extrémités des lames 5 et 6, conductrices de l'arc, du fait de la présence d'une paroi 9 en un matériau isolant. Ces mesures permettent, au prix d'une complication et d'un coût relativement modestes, de parvenir aux buts visés par l'invention, à savoir diminuer la pression des the bow. The propagation or spreading of the arc at the ends of the arc-conducting plates 5 and 6 is limited by the presence of a wall 9 made of an insulating material. These measures make it possible, at the cost of a relatively modest complication and cost, to achieve the objects of the invention, namely to reduce the pressure of the
gaz correspondant à l'arc et n'obtenir qu'une usure extrê- gas corresponding to the arc and obtain only extreme wear
mement limitée des plots 3 et 4 de contact. limited contact pads 3 and 4.
La figure 2 montre une variante du dispositif de contact selon l'invention, présenté sur la figure 1. On reconnaît sur la figure 2 les lames 5 et 7 conductrices de l'arc. La lame 5 correspond à celle de la figure 1, cependant que la lame 7, prolongeant l'élément ou lame 2, est un peu modifiée par rapport à la lame 6 de la figure 1, et il existe entre les extrémitées des lames 5 et 7 une Figure 2 shows a variant of the contact device according to the invention, shown in Figure 1. It is recognized in Figure 2 the blades 5 and 7 conductors of the arc. The blade 5 corresponds to that of FIG. 1, whereas the blade 7, extending the element or blade 2, is slightly modified with respect to the blade 6 of FIG. 1, and there exist between the ends of the blades 5 and 7 a
plaquette 8 de tôle conductrice d'arc. La somme (B+C) des dis- plate 8 of conductive arc sheet. The sum (B + C) of the dis-
tances B (entre une extrémité de l'élément de contact 1, en position d'ouverture, et la plaquette 8) et C (entre l'extrémité de la lame 7 et une extrémité de la plaquette 8) correspond, dans ce cas également, au trajet minimal dans l'air. Le mode d'action et d'effet de cette variante est le même que pour le dispositif représenté sur la figure 1. Lors du processus de coupure, l'arc est dirigé des plots 3 et 4 de contact vers les lames 5 et 7 de conduction de cet arc et, dans la variante selon la figure 2, l'arc est B (between one end of the contact element 1, in the open position, and the wafer 8) and C (between the end of the blade 7 and an end of the wafer 8) corresponds, in this case also , at the minimum path in the air. The mode of action and effect of this variant is the same as for the device shown in Figure 1. During the cutting process, the arc is directed contact pads 3 and 4 to the blades 5 and 7 of conduction of this arc and, in the variant according to FIG. 2, the arc is
subdivisé en deux arcs partiels.subdivided into two partial arcs.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven- It goes without saying that, without departing from the scope of the invention,
tion, de nombreuses modifications peuvent être apportées many changes can be made
au dispositif de contact décrit et représenté. to the contact device described and shown.
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