FR2598028A3

FR2598028A3 - Pipeline-protection circuit breaker nozzle

Info

Publication number: FR2598028A3
Application number: FR8704566A
Authority: FR
Inventors: Werner Ostermann; Klaus Liesenjohann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1987-10-30
Also published as: BE1000051A7; FR2598028B3; DE8611282U1

Abstract

Pipeline-protection circuit breaker nozzle characterised in that the region of the nozzle which serves as exit 7 for the arc and constitutes a forward chamber is, together with the contact location 3, 4 almost completely surrounded by a combination of simple ferromagnetic insertion pieces 13, 14, 15, 8.

Description

La présente invention est relative à une tuyère de disjoncteur de protection de canalisation comportant un paquet de plusieurs tôles d'extinction ferromagnétiques, situées les unes à côté des autres à une certaine distance les unes des autres, et des contacts de commutation de commande, disposés latéralement, qui sont bordés par deux plaques de chambre en matériau isolant qui sont placées à une certaine distance des parois de la chambre et s'étendent jusqu'aux bords frontaux des tôles d'extinction, ainsi que des tôles de guidage de l'arc qui sont orientées vers les tôles d'extinction extérieures et assurent le guidage de l'arc qui se produit au moment de l'ouverture des contacts de commutation de commande, constitués par un levier de contact mobile et par une pièce de contact fixe, qui, à leur tour, sont garnis à l'arrière de bandes de tôle ferromagnétique. The present invention relates to a pipe protection circuit breaker nozzle comprising a package of several ferromagnetic extinguishing sheets, located next to each other at a certain distance from each other, and control switching contacts, arranged laterally, which are bordered by two chamber plates of insulating material which are placed at a certain distance from the walls of the chamber and extend to the front edges of the extinguishing plates, as well as of the arc guide plates which are oriented towards the external extinguishing plates and which guide the arc which occurs when the control switching contacts are opened, constituted by a movable contact lever and by a fixed contact part, which , in turn, are lined at the rear with bands of ferromagnetic sheet.

Une tuyère de ce type est déjà décrite par le
DE-OS 33 39 399. I1 est connu par ailleurs (DE-AS 27 16 619) d'utiliser dans un disjoncteur de protection de canalisation une plaque en matériau isolant génératrice de gaz montée dans la tuyère et comportant une pièce insérée en fer ayant une faible coercitivité.A nozzle of this type is already described by the
DE-OS 33 39 399. I1 is also known (DE-AS 27 16 619) to use in a circuit protection circuit breaker a plate of insulating material generating gas mounted in the nozzle and having an iron insert having low coercivity.

Ces dispositifs sont conçus pour obtenir une rapide décharge de l'arc depuis l'emplacement de contact. These devices are designed to obtain rapid discharge of the arc from the contact location.

Le but de l'invention est d'améliorer nettement ce résultat et, notamment dans le cas des courants de court-circuit de forte intensité, d'augmenter, avec des moyens techniques simples, la vitesse de déplacement de l'arc de commutation depuis l'emplacement de contact jusqu'à l'intérieur des tôles d'extinction. The object of the invention is to clearly improve this result and, in particular in the case of high short-circuit currents, to increase, with simple technical means, the speed of movement of the switching arc from the contact location up to the interior of the extinguisher plates.

Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que ia zone de la tuyère qui sert à l'expansion de l'arc et qui constitue une chambre antérieure est, avec l'emplacement de contact, presque complètement entourée par une combinaison de pièces insérées ferromagnétiques simples. This object is achieved, according to the invention, because the area of the nozzle which serves for the expansion of the arc and which constitutes an anterior chamber is, with the contact location, almost completely surrounded by a combination of simple ferromagnetic inserts.

Dans une tuyère suivant l'invention, l'arc de commutation est, dans la zone critique, en avant des tôles d'extinction, fortement propulsé par les pièces d'insertion ferromagnétiques. La disposition des pièces insérées renforce le champ magnétique qui entoure les tôles de guidage de l'arc, notamment dans la zone de la base de l'arc. I1 en résulte une très forte action de soufflage sur l'arc de commutation qui, de ce fait, se déplace d'une manière particulièrement rapide de l'emplacement de contact à l'intérieur des tôles d'extinction en traversant la chambre antérieure. De plus, la tendance au retour d'arc, notamment à l'emplacement de contact, s'en trouve en principe très attdnuée. In a nozzle according to the invention, the switching arc is, in the critical zone, in front of the extinguishing plates, strongly propelled by the ferromagnetic insertion parts. The arrangement of the inserted parts strengthens the magnetic field which surrounds the arc guide plates, in particular in the area of the base of the arc. I1 results in a very strong blowing action on the switching arc which, therefore, moves in a particularly rapid manner from the contact location inside the extinguishing plates by crossing the anterior chamber. In addition, the tendency for arcing back, particularly at the contact location, is in principle very attenuated.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.

Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. Embodiments of the object of the invention are shown, by way of nonlimiting examples, in the accompanying drawings.

La fig. 1 est une vue simplifiée de la tuyère dans le plan de fonctionnement du disjoncteur de protection de canalisation quand le couvercle est enlevé, avec la plaque de chambre supérieure. Fig. 1 is a simplified view of the nozzle in the operating plan of the pipe protection circuit breaker when the cover is removed, with the upper chamber plate.

La fig. 2 est une coupe de la tuyère suivant la ligne II-II de la fig. 1. Fig. 2 is a section of the nozzle along the line II-II of FIG. 1.

La tuyère est logée dans une enveloppe de disjoncteur 1 constituée par une partie inférieure la et par une partie supérieure lb et est remplie en grande partie par un paquet comprenant par exemple douze tôles d'extinction métalliques 2 situées les unes à côté des autres à une certaine distance les unes des autres. The nozzle is housed in a circuit-breaker casing 1 constituted by a lower part 1a and by an upper part 1b and is largely filled by a package comprising for example twelve metal extinguisher sheets 2 located next to each other at a some distance from each other.

La partie antérieure de la tuyère comprend, en avant des tôles d'extinction munie d'une fente 2a enV, jusque dans la zone d'une pièce de contact fixe 3 et d'un levier de contact 4, des deux côtés, des plaques de chambre 5 ou 6 constituées par un matériau isolant. Ces plaques sont, par des saillies 1c' et ld' de l'enveloppe, maintenues à une certaine distance des parois extérieures Ic ou id de l'enveloppe du disjoncteur et bordent l'arc qui se produit au moment de l'ouverture du contact et qui, comme les lignes 7 l'indiquent pour différents instants, peut pénétrer dans les tôles d'extinction. The front part of the nozzle comprises, in front of the extinguishing plates provided with a slot 2a in V, as far as the area of a fixed contact piece 3 and a contact lever 4, on both sides, plates 5 or 6 chamber made of an insulating material. These plates are, by protrusions 1c 'and ld' of the casing, kept at a certain distance from the external walls Ic or id of the casing of the circuit breaker and border the arc which occurs when the contact is opened. and which, as lines 7 indicate for different times, can penetrate the extinguishing plates.

Dans ce dispositif, les points de base de l'arc de commutation 7 vont depuis les emplacements de contact 3a ou 4a, d'une part, le long de la pièce de contact fixe 3, qui se prolonge par un coin de sortie 3b orienté vers les tôles d'extinction, et, d'autre part, le long d'une tôle de guidage 8 de l'arc orientée vers l'extrémité libre du levier de contact 4. Cette tôle se prolonge par une tôle de fond 8a qui limite le paquet de tôles d'extinction du côté inférieur de la tuyère. Au niveau de son côté supérieur, la tuyère est fermée par une tôle 9 à potentiel de circuit de retour qui est parallèle à la tôle d'extinction extérieure et est en liaison de conductibilité avec la pièce de contact fixe 3. Le côté arrière de la tuyère constitue une paroi d'enveloppe comportant des ouvertures le de soufflage à l'extérieur en arrière des tôles d'extinction.On a représenté d'une manière très succincte les bornes de raccordement 10 et 11 qui sont guidées par des canalisations d'amenée 10a ou lia sur le trajet du disjoncteur de protection de canalisation, avec son emplacement d'interruption des contacts et les organes de déclenchement 12. In this device, the basic points of the switching arc 7 go from the contact locations 3a or 4a, on the one hand, along the fixed contact piece 3, which is extended by an oriented outlet corner 3b towards the extinguishing plates, and, on the other hand, along a guide plate 8 of the arc oriented towards the free end of the contact lever 4. This plate is extended by a bottom plate 8a which limits the pack of fire extinguisher sheets on the lower side of the nozzle. At its upper side, the nozzle is closed by a sheet 9 with return circuit potential which is parallel to the external extinguishing sheet and is in conductivity connection with the fixed contact piece 3. The rear side of the nozzle constitutes a casing wall comprising openings for blowing it outside to the rear of the extinguishing plates. The connection terminals 10 and 11 have been shown very succinctly which are guided by supply pipes. 10a or 11a on the path of the pipe protection circuit breaker, with its location for interrupting the contacts and the tripping members 12.

La tuyère décrite ci-dessus, dont la structure est en principe connue, comporte, comme caractéristiques essentielles, des pièces d'insertion en matériau ferroma gnétique qui, dans la zone de la chambre antérieure des tôles d'extinction, entourent presque complètement l'espace dans lequel l'arc se produit. Les pièces réalisées par formage à partir de tôles de fer ou d'acier (noircies à la figure) comprennent une pièce d'insertion 13 derrière la pièce de contact fixe 3, une pièce 14 enfoncée derrière les pièces de contact du levier de contact 4 ayant, dans ce cas, une section en U, des pièces 15 ou 16 insérées du côté arrière derrière les plaques de chambre 5, 6 et la partie de la tôle 8 de guidage de l'arc inférieure qui est orientée vers l'extrémité du levier de contact. The nozzle described above, the structure of which is known in principle, comprises, as essential characteristics, inserts of ferromagnetic material which, in the region of the anterior chamber of the extinguishing plates, almost completely surround the space in which the arc occurs. The parts produced by forming from iron or steel sheets (blackened in the figure) comprise an insertion part 13 behind the fixed contact part 3, a part 14 pressed behind the contact parts of the contact lever 4 having, in this case, a U-shaped section, parts 15 or 16 inserted from the rear side behind the chamber plates 5, 6 and the part of the sheet 8 for guiding the lower arc which is oriented towards the end of the contact lever.

Toutes ces pièces d'insertion 13 à 16 sont, en ce qui concerne leurs dimensions et leur forme, adaptées d'une manière optimale aux pièces 3 à 6 correspondantes. En particulier, les pièces 13 et 14 sont prolongées par les emplacements de contact proprement dits 3a, 4a jusque dans les cornes de sortie de la pièce de contact fixe ou du levier de contact. L'intervalle libre compris entre les parois de chambre ic, id et les plaques de chambre 5, 6 n'est rempli que partiellement par les pièces 15 ou 16, de sorte que les gaz de l'arc ne peuvent pas passer autour des plaques de chambre. Cependant, en avant de l'arc de commutation, les pièces 15, 16 sont bien isolées par les plaques de chambre d'assez grande surface qui vont jusqu'aux tôles d'extinction et sont associées aux saillies Ic' ou 1d' de l'enveloppe. De même, la pièce 13 est protégée par la pièce de contact fixe 3, qui est constituée de préférence par du cuivre et comporte la corne de sortie 3a, et la pièce 14 est protégée de l'action de l'arc de commutation par l'extrémité du levier de contact. L'épaisseur des pièces d'insertion 13 à 16 est de 0,6 à 1 mm environ, la pièce 14 dans le levier de contact étant notamment plus mince pour réduire la masse. On obtient de cette manière, tant au niveau des pièces d'insertion que dans la zone de la chambre antérieure, un renforcement du flux magnétique aux points correspondant à la base de l'arc de commutation sortant. All these insert parts 13 to 16 are, as regards their dimensions and shape, optimally adapted to the corresponding parts 3 to 6. In particular, the parts 13 and 14 are extended by the actual contact locations 3a, 4a as far as the output horns of the fixed contact part or of the contact lever. The free space between the chamber walls ic, id and the chamber plates 5, 6 is only partially filled by the parts 15 or 16, so that the gases from the arc cannot pass around the plates of room. However, in front of the switching arc, the parts 15, 16 are well insulated by the fairly large chamber plates which go to the extinguishing plates and are associated with the projections Ic 'or 1d' of the 'envelope. Likewise, the part 13 is protected by the fixed contact part 3, which preferably consists of copper and comprises the output horn 3a, and the part 14 is protected from the action of the switching arc by the end of the contact lever. The thickness of the insert parts 13 to 16 is approximately 0.6 to 1 mm, the part 14 in the contact lever being notably thinner in order to reduce the mass. In this way, both at the insertion pieces and in the area of the anterior chamber, a reinforcement of the magnetic flux is obtained at the points corresponding to the base of the outgoing switching arc.

Claims

1. Pipe protection circuit breaker nozzle, comprising a package of several ferromagnetic extinguishing sheets, located next to each other at a certain distance from each other, and control switching contacts, arranged laterally with respect to these sheets, which are bordered by two chamber plates of insulating material which are placed at a certain distance from the walls of the chamber and extend to the front edges of the extinguishing sheets, as well as the guide sheets of the arcs which are oriented towards the external extinguishing plates and which guide the arc which occurs when the control switching contacts are opened, constituted by a movable contact lever and by a fixed contact part which , for their part, are lined at the rear by bands of ferromagnetic sheet, characterized in that the zone of the nozzle which serves for the outlet (7) of the arc and constitutes an anterior chamber is, with the locationcontact (3, 4), almost completely surrounded by a combination of simple ferromagnetic inserts (13, 14, 15, 16, 8).

2. Nozzle according to claim 1, characterized in that under the chamber plates (5, 6) are inserted flat iron sheets (15, 16), almost of the same size, which only partially fill the free space up to the chamber walls (1c / 1d) and are isolated from the switching arc (7) by the chamber plates (5, 6) in connection with the contour of the envelope (tick, nest) ).

3. Nozzle according to one of claims 1 or 2, characterized in that the movable contact lever (4) which has a U-shaped section comprises, on its rear side furthest from the contact location ( 4a), a steel sheet (14) pressed between the branches of the U.

4. Nozzle according to one of claims 1 to 3, characterized in that at the level of the fixed contact piece (3) whose outlet horn (3b) constitutes at the same time the upper sheet for guiding the arc , an iron sheet (13) is inserted behind the contact location (3a) and the outlet horn (3b).

5. Nozzle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lower ferromagnetic guide sheet (8) of the arc goes, in a known manner, from the region of the bottom of the nozzle to l the free end of the movable contact lever (4) and, at this narrow side, constitutes at the same time the device for closing the volume of the anterior chamber.