FR2600207A1 - Interrupteur de circuit a limitation de courant a corps solide - Google Patents
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Abstract
UN INTERRUPTEUR DE CIRCUIT A LIMITATION DE COURANT A CORPS SOLIDE POUR UNE INTERRUPTION SANS FORMATION D'ARC DU COURANT TRAVERSANT UN CIRCUIT PROTEGE COMPORTE UNE PAIRE DE CONTACTS 15, 16 COMMUTES MECANIQUEMENT QUI SONT RELIES ELECTRIQUEMENT EN SERIE ENTRE UNE SOURCE DE TENSION V ET LA CHARGE PROTEGEE R, L. UN COMMUTATEUR A CORPS SOLIDE 18 DEVIENT CONNECTE ELECTRIQUEMENT EN PARALLELE AUX CONTACTS LORSQUE CEUX-CI S'OUVRENT AFIN DE TRANSFERER LE COURANT AU COMMUTATEUR A CORPS SOLIDE DANS UN PREMIER ETAT OU LA CHUTE DE TENSION EST INFERIEURE A LA TENSION DE L'ARC, PUIS DANS UN SECOND ETAT OU LA CHUTE DE TENSION EST SUPERIEURE A LA TENSION DE LA SOURCE D'ALIMENTATION, ETAT DANS LEQUEL L'ENERGIE EMMAGASINEE EST DISSIPEE ET LE COURANT EST AMENE A TOMBER A ZERO POUR INTERROMPRE LE CIRCUIT. APPLICATION A LA PROTECTION DES CIRCUITS, EN PARTICULIER DES CIRCUITS ELECTRONIQUES SENSIBLES TELS QUE LES CIRCUITS D'ORDINATEURS.
Description
La présente invention concerne un interrupteur de
circuit à limitation de courant.
Les dispositifs d'interruption de circuit comprennent généralement une paire de contacts mécaniques de commu5 tation connectés entre une source d'alimentation et le
circuit contrôl6é, contacts qui se séparent rapidement sous l'effet d'un mécanisme d'actionnement agissant sur ordre.
Lorsque les contacts se séparent, il se forme un arc entre eux, qui continue à acheminer le courant jusqu'à ce qu'il 10 cesse. Comme l'énergie de l'arc peut endommager sérieusement les contacts, il est avantageux d'arrêter le passage du courant aussi rapidement que possible. L'état de la technique regorge de diverses configurations de boîtes de soufflage d'arc et de matériaux dont la structure a pour but 15 d'augmenter rapidement la tension de l'arc. On a fait dans le passé des tentatives pour réaliser un interrupteur de circuit "sans arc", dans lequel on emploie des éléments à semi-conducteur dans diverses combinaisons avec les contacts de commutation pour réduire les effets de l'arc. Le brevet 20 des Etats-Unis d'Amérique n 3 558 910 décrit, par exemple, un commutateur à semi-conducteur bi-latéral monté en parallèle avec les contacts d'un relais électromécanique pour éviter l'arc entre contacts. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 543 047 décrit un agencement de deux commutateurs 25 en série avec une source d'alimentation électrique de basse - 2
tension et une charge. Un varistor monté entre les bornes de l'un des commutateurs absorbe l'énergie devant être interrompue lorsque le commutateur est ouvert et atténue le courant de manière a réduire l'arc lorsque l'autre commuta5 teur s'ouvre ultérieurement.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 420 784 décrit un transistor à effet de champ et une diode Zener ente une paire de contacts de puissance séparables. Il faut une cage de soufflage pour contrôler l'arc se formant entre 10 les contacts afin d'augmenter sa tension et réduire le
courant de défaut traversant les contacts.
La présente invention a pour objet un commutateur a corps solide en parallèle avec une paire de contacts pour transférer d'abord le courant des contacts, après leur 15 ouverture, au commutateur à corps solide pour qu'il traverse se dernier avec une faible chute de tension afin d'éteindre l'arc se formant momentanément entre les contacts, puis augmenter la chute de tension en l'absence d'arc de façon
que le courant tombe alors rapidement à zéro.
Un interrupteur de circuit à limitation de courant corps solide selon la présente invention contient une paire de contacts connectés électriquement en série entre une source d'alimentation et une charge protégée. Un commutateur à corps solide, disposé en dérivation entre les 25 contacts, dévie le courant pour qu'il le traverse lors de l'ouverture des contacts. Le courant traverse un premier élément de circuit situé a l'intérieur du commutateur à corps solide pendant un temps minimum d'une durée juste suffisante pour désioniser le plasma initial de l'arc et 30 refroidir les surfaces des contacts pour porter la température à une valeur inférieure à l'émission thermoionique. Le courant traverse alors un second élément de circuit placé à l'intérieur du commutateur a corps solide pendant une durée suffisante pour dissiper l'énergie emmagasinée dans l'induc35 tance du trajet du courant, instant auquel le courant tombe
- 3
a zero pour interrompre le circuit.
La description qui va suivre se réfère aux figures
annexées qui représentent respectivement: figure 1, un schéma d'un circuit à courant continu 5 contenant un premier mode de réalisation de l'interrupteur de circuit a limitation de courant a corps solide selon la présente invention; figure 2, une courbe de la forme d'onde de tension traversant l'interrupteur pour le circuit décrit en figure 1; 10 figure 3, une courbe de la forme d'onde du courant traversant le commutateur mécanique employé dans le circuit
de la figure 1.
figure 4, une courbe de la forme d'onde du courant traversant le commutateur à corps solide employé dans le 15 circuit de la figure 1; figure 5, une courbe de la forme d'onde du courant total traversant le circuit de la figure 1; figure 6, un schéma du circuit employé dans le
commutateur a corps solide de la figure 1.
figure 7, un schéma d'un circuit à courant continu contenant un second mode de réalisation de l'interrupteur de circuit à limitation de courant à corps solide selon l'invention; figure 8, une courbe de la forme d'onde de la 25 tension aux bornes de l'interrupteur pour le circuit décrit en figure 7; figure 9, une courbe de la forme d'onde du courant traversant un premier élément de circuit à l'intérieur du commutateur à corps solide employé dans le circuit de la 30 figure 7; figure 10, une courbe de la forme d'onde du courant traversant un second élément de circuit à l'intérieur du commutateur à corps solide employé dans le circuit de la figure 7; figure 11, une courbe de la forme d'onde de la - 4 tension aux bornes de la charge incorporée dans le circuit de la figure 7; figure 12, un schéma du circuit employé dans le commutateur a corps solide de la figure 7; figure 13, un circuit redresseur destiné à être raccorde au mode de réalisation de la figure 1 lorsque celui-ci est utilisé dans un circuit a courant alternatif; figure 14, un schéma du circuit de la figure 12 destiné a être employé dans un circuit à courant alternatif, 10 et figure 15, les courbes des formesd'onde du courant et de la tension pour le circuit a courant alternatif
décrit en figure 14.
On comprendra dans ce qui suit qu'un arc se for15 mera entre des contacts en cours de séparation pour les gammes des courants et tensions impliquées dans la plupart des dispositifs d'interruption de circuit. Dans le cadre du présent mémoire, on définit une interruption "sans arc" comme limitant la formation des arcs à des valeurs d'énergie 20 suffisamment basses et à une durée assez courte pour ne produire aucune érosion ou aucun endommagement importants des contacts en l'absence de bottier de cloisonnement d'arc ou cage de soufflage. Pour protéger les contacts en argent et en argent-tungstène que l'on utilise avec les dispositifs 25 de protection des circuits, il est essentiel que le plasma
initial de l'arc se formant lors de la séparation des contacts ait une durée limitée pour être désionisé et refroidir les surfaces des contacts jusqu'à une température inférieure a l'émission thermoionique, en général dans un laps de temps 30 compris entre 10 et 100 microsecondes.
Un mode de réalisation de l'interrupteur à limitation de courant à corps solide selon la présente invention comprend la combinaison d'un commutateur mécanique 14 et d'un commutateur 18 à corps solide qui sont connectés à 35 l'intérieur d'un circuit 9, comme cela est représenté en -5
figure 1, circuit comprenant une source de tension VO, telle qu'une batterie, reliée à une charge définie par une inductance L en série avec une résistance R, un conducteur de ligne 7 et un conducteur de retour 8 réalisant la liaison 5 avec la source V0 et un commutateur mécanique 14 comportant un contact fixe 15 et un contact mobile 16 étant incorporé dans le conducteur 7. On trouvera un exemple de commutateur mécanique a haute vitesse dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 759 710, déposée le 29 10 juillet 1985. Des bornes 12, 13 définissent le trajet conducteur lorsque le commutateur mécanique se trouve dans la position fermée et des bornes 10 et 11 le trajet conducteur lorsque le commutateur mécanique se trouve à l'état ouvert.
Bien qu'on ait illustré le commutateur mécanique 14 sous 15 forme d'un commutateur unipolaire articulé sur un pivot 17, on peut également employer d'autres variantes de commutateurs mécaniques unipolaires. Le commutateur 18 à corps solide présente deux états de fonctionnement, à savoir un premier état dans lequel il y a conduction du courant avec 20 une faible chute de tension inférieure à la tension de l'arc, et un second état dans lequel il y a conduction du courant avec une chute de tension élevée, supérieure à la tension d'alimentation. Lorsqu'on désire interrompre la circulation du courant dans le circuit, on ouvre le commuta25 teur mécanique et le courant est immédiatement transféré aux bornes 10 et 11 et au commutateur 18 à corps solide. Le courant traverse d'abord le commutateur 18 avec une chute de tension inférieure à 10 volts et s'éloigne de l'arc se produisant lorsque les contacts 15 et 16 ccmmencent à s'ou30 vrir. Après un premier laps de temps, de l'ordre de 10 à 100 microsecondes, par exemple, le plasma entre les contacts s'est désionisé et les surfaces des contacts se sont refroidies jusqu'à une température inférieure à l'émission thermoionique et les contacts se sont séparés d'une distance 35 suffisante pour qu'une tension sensiblement supérieure à la tension d'alimentation soit de nouveau appliquée sans formation d'arc. On pense que l'agencement décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 420 784 cité ci-dessus pouvait être à l'origine d'une surchauffe des contacts généralement 5 employés dans les disjoncteurs a boîtier moulé et de leur endommagement en l'absence d'une cage de soufflage. A ce moment là, le commutateur 18 a corps solide passe d'un premier état a un second état dans lequel la chute de tension est supérieure à la tension d'alimentation. On choisit 10 le commutateur à corps solide de façon qu'il présente une possibilité de blocage de la tension et d'absorption et de dissipation de l'énergie telle que l'énergie emmagasinée dans l'inductance du circuit soit rapidement absorbée et que le courant tombe à zéro d'une façon presque linéaire dans un 15 second laps de temps, celui-ci étant de l'ordre de-
microsecondes A une milliseconde.
A des fins d'illustration, IT représente Lè courant total traversant le circuit 9 de la figure 1, sa valeur étant IO avant l'ouverture du commutateur 14. I représente l'intensité du courant dans la branche de circuit définie entre les bornes 12, 13 et traversant le commutateur 14, et 12 l'intensité dans la branche définie par les bornes 10, 11 et traversant le commutateur 18. La forme d'onde 20 de la tension présente entre les bornes du commu25 tateur mécanique 14 et du commutateur 18 à corps solide est représentée en figure 2, dans laquelle la chute de tension dans le commutateur 14, entre les bornes 10, 11, avant l'ouverture de ce commutateur est presque nulle et s'élève légèrement pour atteindre une valeur V2 égale à la chute 30 de tension dans l'arc d'une valeur d'approximativement 12 volts, c'est-à-dire entre les contacts 15, 16 à l'instant T lorsque le commutateur 14 commence à s'ouvrir. Pour le o commutateur 18 à corps solide de la figure 6, T1 représente l'instant auquel la totalité du courant lui a été 35 transférée. L'intensité du courant entre les bornes 10, 11 - 7 est maintenant représentée par 12, dont la valeur est illustrée graphiquement en figure 4. Lorsque le commutateur mécanique 14 commence à s'ouvrir à l'instant To, 12 croît de zéro à une valeur maximum égale au courant IO0 de 5 la source, alors que I1 continue a diminuer à partir d'une valeur initiale de pointe (I O) à l'instant TO jusqu'à zéro, comme indiqué à l'instant T1 en figure 3. La forme d'onde 20 de la tension (figure 2) entre l'instant T1 et l'instant T2 est sensiblement inférieure à V2 de façon à 10 permettre la désionisation et le refroidissement. A l'instant T2, le commutateur 18 à corps solide passe de l'état de fonctionnement à basse tension a l'état de fonctionnement a haute tension. La forme d'onde 20, figure 2, a l'instant T2 atteint une tension de pointe Vp qui est sensiblement 15 supérieure à la tension VO de la source. En figure 4, on peut voir que le courant 12 traversant le commutateur à corps solide diminue rapidement entre une valeur maximum pour IO à l'instant T2 et zéro à l'instant T3 car l'énergie qui a été emmagasinée dans l'inductance L se 20 dissipe dans ce commutateur. En figure 5, le courant IT
qui représente l'intensité totale dans le circuit 9 reste à une valeur relativement constante, Io, jusqu'à ce que le commutateur à corps solide change d'état, et tombe rapidement à zéro pendant le second incrément de temps T2 T3.
2 3
En liaison avec la figure 6, on comprendra le
mécanisme de commande du commutateur 18 à corps solide, ce commutateur comprenant la combinaison d'un transistor de puissance Q1 et d'une diode Zener Z1, tous deux étant disposes entre les bornes 10, 11 du circuit représenté en 30 figure 1. A titre d'illustration, on a représenté un transistor bipolaire. Cependant, on peut également employer des transistors bipolaires connectés en Darlington, des transistors a effet de champ, des transistors contrôlés par champ et des dispositifs à grille de contrôle tels que des 35 thyristors. L'une des raisons de l'interruption "sans pro-
-- 8 -duction d'arc" que permet d'obtenir le commutateur 18 corps solide, figure 6, est qu'on peut contrôler des courants de collecteur élevés avec des -amplitudes relativement faibles du courant de base pendant le fonctionnement à 5 faible tension. Les conditions de contrôle pour le commutateur 18 sont fournies par un transformateur de courant dont l'enroulement primaire CTa est branché entre la borne 11 et l'émetteur du transistor Q1 et l'enroulement secondaire CTb est monté entre la base et l'émetteur dé manière 10 a fournir la commande de la base du transistor. Lorsque le commutateur mécanique 14 commence à s'ouvrir, une tension est créé et appliquée aux bornes de la combinaison de la capacité de la diode Zener et du secondaire CTb du transformateur de courant, fournissant un courant de base initial 15 suffisant pour amener le transistor Q1 a l'état de conduction et un courant régénérateur suffisant pour le maintenir a cet état de conduction. En procédant à un choix minutieux des dimensions et du matériau utilisé pour former son noyau magnétique, le transformateur de courant peut être amené a 20 se saturer à l'instant T2, rendant le transistor Q1 non-conducteur. L'inductance L provoque l'augmentation de la tension V entre les bornes 10, 11, d'o il résulte que la diode Zener Z1 devient conductrice pour fournir le courant de base pour le transistor Q1 dans l'état de fonctionne25 ment à haute tension du commutateur a corps solide comme on
l'a décrit antérieurement en liaison avec les figures 2-5.
Un second mode de réalisation de l'interrupteur à limitation de courant a corps solide de la présente invention comprend un commutateur 21 a corps solide décrit en 30 figure 7, dans lequel l'état - de fonctionnement à basse
tension est dû à un élément de conduction contrôlé 22 à basse tension, désigné ci-après par "élément contrôlé".
L'état de conduction à haute tension est fourni par un élément de conduction 19 à haute tension, désigné ci-après 35 par "élément a haute tension". L'élément contrôlé 22 est - 9 sembla- ble à celui que l'on a décrit antérieurement pour le commutateur 18 a corps solide de la figure 1. L'élément a haute tension 19 doit être capable d'absorber et de dissiper une quantité relativement élevée d'énergie électrique dans 5 un court laps de temps sans être endommagé. Un dispositif a
corps solide de ce type, ayant une résistance fonction de la tension, est le varistor en oxyde métallique ayant la composition décrite dans le brevet des Etats-Unis n 4 374 049.
En figure 12, on a illustré le circuit pour le 10 commutateur 21 a corps solide, o l'élément contrôlé 22 est semblable a celui illustré en figure 6, un condensateur C1 remplaçant la diode Zener Z1. Le condensateur en combinaison avec l'inductance fournie par l'enroulement secondaire CTb du transformateur de courant donne la tension 15 initiale permettant de rendre conducteur le transistor Q1 de la manière décrite ci-dessus. Dès que le transistor Q1 est rendu non-conducteur, par saturation du noyau du transformateur de courant, le courant traverse alors le varistor 19. La forme d'onde 23 de la tension applicable est décrite 20 en figure 8 et les formes d'onde du courant sont illustrées en figures 9 et 10 pour les mêmes increments temporels que ceux indiqués en figures 2-5 de sorte qu'on emploiera les mêmes références dans tous les cas o cela est possible. En figure 7, le courant supplémentaire dans le varistor 19, 25 entre les bornes 24, 25, est représenté par 13. Le courant I1 traversant le commutateur mécanique 14 et le courant total IT parcourant le circuit, respectivement, sont les mêmes pour les deux modes de réalisation illustrés en figures 7 et 1, de sorte que seules les formes d'onde du 30 courant I2 traversant l'élément contrôlé 22 et du courant I3 circulant dans l'élément à haute tension 19 seront
illustrées en figures 9 et 10, respectivement.
En liaison maintenant avec la figure 8, la forme d'onde 23 de la tension passe d'une faible valeur initiale, 35 le commutateur 14 étant dans la position fermée, à une - 10 valeur légèrement plus élevée à l'instant TO o le commuteur commence à s'ouvrir, ce qui représente une chute de tension dans l'arc, entre les contacts 15, 16, de l'ordre de 12 volts. A l'instant T1, le courant a été complètement 5 transféré à l'élément 22 et passe entre les bornes 10, 11, comme cela est représenté. par 12. La figure 9 montre que le courant 12 est nul lorsque le commutateur 14 est fermé et qu'il augmente rapidement jusqu'à une valeur maximum IO0 dans l'incrément temporel TO à T1, ce qui représente le temps que le courant met pour passer du trajet 12, 13 au trajet 10, 11. 12 reste relativement constant dans l'élément contrôlé 22, ce qui est représenté par l'incrément temporel T1-T2 A l'instant T2, l'élément contrôlé 22 devient non-conducteur et l'élément à haute tension 19 15 devient passant. La forme d'onde de la tension entre les bornes 12, 13, comme cela est représenté en figure 8, a une valeur maximum Vp à l'instant T2 et diminue légèrement pendant l'incrément temporel T2-T3 avant de tomber brutalement à la tension V0 de la source à l'instant T3. 20 Le courant I2 traversant l'élément à haute tension 19 diminue rapidement jusqu'à zéro pendant le même incrément
temporel, comme cela est représenté en figure 10.
Lorsqu'on emploie le commutateur 18 à corps solide de la figure 1 dans un circuit à courant alternatif de sorte 25 que la source de tension V0 est une source de courant alternatif, un circuit redresseur en pont 26 comprenant des diodes D1-D4, représenté en figure 13, est interposé entre les bornes 12, 13 et 10, 11. Le commutateur 18 à corps solide se comporte d'une manière identique à celle décrite 30 antérieurement en liaison avec les formes d'onde illustrées
en figures 2-5.
Lorsqu'on emploie une source de tension à courant alternatif avec le commutateur 21 à corps solide décrit en figure 7, on utilise l'agencement de circuit représenté en 35 figure 14. Dans cet agencement, l'élément à haute tension 19 260o0207 - ll est branché entre les bornes 12, 13 dans la partie à courant alternatif du redresseur 26 et l'élément contrôlé 22 est relié aux bornes 10, 11 dans la partie à courant continu du redresseur. Bien qu'on puisse connecter l'élément a haute 5 tension 19 à la partie a courant continu du redresseur d'une façon similaire A celle décrite antérieurement en liaison avec la figure 12, cet élément à haute tension est plus stable lorsqu'il fonctionne en courant alternatif. Dans l'élément contrôlé 22, un condensateur C1 est monté entre 10 le collecteur et la base du transistor Q1 de manière à fournir une impulsion de courant pour passage à l'état conducteur à la base du transistor d'une manière identique à celle décrite plus haut. Les enroulements CTa et CTb du transformateur de courant sont employés d'une façon simi15 laire pour fournir la commande régénérative de base pour le transistor Q1' Bien qu'on ait décrit dans la présente invention l'utilisation d'un transformateur de courant a noyau saturable pour obtenir la commutation entre les états de conduction à basse tension et à haute tension du commu20 tateur a corps solide, on peut employer d'autres moyens pour rendre l'élément contrôlé 22 non-passant sans s'écarter du
domaine et des objets de la présente invention.
La tension VL de la charge qu'on a définie antérieurement comme la tension aux bornes de la charge 25 représentée par une inductance L et une résistance R dans le mode de réalisation de la figure 7 est illustrée grahiquement en figure 11. Lorsque le commutateur mécanique 14 est fermé, la tension VL est la tension VO de la source et reste constante jusqu'a l'instant TO o le commutateur 30 mécanique est ouvert et une petite chute de tension dans
l'arc, de l'ordre de 12 volts, se produit entre les contacts 15, 16. A l'instant T1, le courant I2 traverse l'élément contr8ôlé 22 et la tension de la charge se rapproche de VO.
A l'instant T2, l'élément à haute tension 19 devient 35 conducteur, et le courant I3 traverse le circuit défini - 12 entre les bornes 24, 25. La tension VL de la charge tombe alors brutalement à une valeur négative qui est égale à la différence entre la tension VO de la source et la tension de pointe Vp. La tension aux bornes de la charge reste 5 négative jusqu'à ce que le courant 13 décroisse jusqu'à zéro à l'instant T3, comme cela est représenté en figure 10, instant auquel la tension de la charge devient également zero. On utilise les premiers modes de réalisation, 10 décrits en figures 1 et 7, lorsqu'il faut une commutation "sans formation d'arc", comme par exemple dans l'atmosphère explosive des mines, et lorsqu'on a besoin d'une commutation "exempte de bruits", comme dans le cas des équipements électroniques sensibles, tels que les ordinateurs. L'inter15 rupteur de circuit a limitation de courant à corps solide de la présente invention trouve aussi une application importante comme dispositif de protection des circuits, dans lesquels il est nécessaire d'interrompre le courant les parcourant de façon à protéger le circuit e: ses composants 20 contre les endommagements dus aux surintensités. Lorsqu'on utilise l'interrupteur de la présente invention dans une application de cette nature, il ne faut aucune boîte de soufflage ou autre dispositif de traitement d'arc. En cas d'utilisation en dispositif de protection, un détecteur de 25 courant, tel qu'un transformateur de courant, est disposé avec son enroulement primaire dans le conducteur de ligne 7 de la figure 7 et son enroulement de sortie connecté à un mécanisme d'interruption de-manière à ouvrir rapidement le commutateur mécanique 14 lorsque le courant atteint une 30 valeur prédéterminée. L'utilisation d'un transformateur de
courant et d'un mécanisme d'actionnement de ce type dans un circuit protégé est décrite, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 4 115 829 et n 4 001 742, auxquels on se reportera pour en avoir une description 35 détaillée. La forme d'onde IT du courant total et la forme
- 13 d'onde 27 de la tension entre les bornes 12, 13 pour le commutateur 21 à corps solide décrit en figure 7 avec une source- de tension a courant alternatif sont indiquées en figure 15. A une valeur prédétermin6e du courant, le commu5 tateur mécanique 14 s'ouvre A l'instant TO. V représente la tension aux bornes de l'élément contrôlé 22 et est égal à la chute de tension V2 dans l'arc, laquelle est développée entre les contacts jusqu'à l'instant T1 auquel le courant traverse l'élément contrôlé 22 et la tension tombe a une 10 nouvelle valeur représentant la légère chute de tension dans l'élément contrôlé 22. A l'intant T2, l'élément contrôlé 22 devient non-conducteur et le courant traverse maintenant l'élément a haute tension 19, comme on l'a décrit antérieurement en liaison avec le commutateur 21 à corps solide 15 illustré en figure 12. La tension aux bornes de l'élément à haute tension 19 augmente rapidement jusqu'à une valeur de pointe V comme on l'a décrit plus haut. Le courant traP versant l'élément a haute tension chute rapidement à zéro pour interrompre complètement la circulation du courant à 20 l'instant T3, instant auquel la tension aux bornes de l'élément à corps solide prend la forme d'onde normale de la
tension du secteur, comme cela est indique.
On remarquera donc qu'on peut réaliser un interrupteur de circuit à limitation de courant sans formation 25 d'arc au moyen d'un commutateur mécanique à ouverture rapide de façon a interrompre le courant traversant le circuit A un stade précoce de la forme d'onde du courant, comme cela est décrit en figure 15, afin de limiter le courant a une valeur relativement faible par rapport au courant prospectif CP 30 indiqué. La coopération d'un élément contrôlé pour éloigner
le courant des contacts du commutateur. mécanique afin de désioniser le plasma de l'arc et refroidir les contacts jusqu'à une température inférieure à celle de l'émission thermoionique pour supporter la tension réappliquée avec un 35 élément a haute tension afin de dissiper l'énergie emmaga-
- 14
sinée permet d'obtenir une interruption complète du circuit avec un arc entre les contacts ayant 1'énergie la plus faible qu'on ait jamais atteinte auparavant.
- 15
Claims (6)
1. Interrupteur de circuit à corps solide, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen mécanique de commutation (14) s6parant 5 une paire de contacts fixe (15) et mobile (16), les contacts étant traversés par un courant; un transistor (Q1) monté entre les contacts pour éloigner en premier lieu le courant des contacts pendant une durée comprise entre 10 et 100 microsecondes; un varistor 19 branché entre les contacts pour éloigner alors le courant du transistor; et un moyen relié au transistor afin de le rendre
conducteur pour le laisser traverser par le courant pendant, disons, 10 à 100 microsecondes, puis pour rendre le transis15 tor non-conducteur.
2. Interrupteur de circuit selon la revendication 1, caractéris6 en ce que le varistor conduit le courant pendant une durée comprise entre 100 microsecondes et une milliseconde.
3. Interrupteur de circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen rendant le transistor conducteur comprend un transformateur de courant comportant un enroulement primaire (CTA) et un enroulement secondaire (CTB) et un noyau saturable, l'enroulement primaire étant 25 monté entre l'un des contacts fixes et l'émetteur du transistor et l'enroulement secondaire étant branché entre le base du transistor et l'émetteur pour rendre le transistor non-conducteur lorsque le noyau saturable passe à l'état saturé
4. Interrupteur de circuit selon la revendication
3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un condensateur (C1) monté entre le collecteur du transistor et sa base pour fournir une tension initiale afin de rendre le transistor conducteur lorsque les contacts fixe et mobile com35 mencent à se séparer.
- 16
5. Interrupteur de circuit selon la revendication
3, caractérisé en ce qu'il comprend un outre une diode Zener (Z1) montée entre le collecteur du transistor et sa base pour fournir une tension initiale afin de rendre le tran5 sistor conducteur lorsque les contacts fixe et mobile commencent a se séparer.
6. Interrupteur de circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les contacts fixe et mobile sont en alliage d'argent-tungstène. 10
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