FR2642567A1 - Device for arc suppression in an electrical appliance - Google Patents

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    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

The invention relates to a cut-off arc suppression device 7, 8 in an electrical appliance loaded by bypass means. According to the invention, these means consist of elements for attracting electricity which are formed by metal tips 11, 12 prolonging the contacts 7, 8 to be protected to create a striking area 13 in proximity to, but separate from, the said contacts 7, 8. Application to electrical appliances.

Description

L'invention concerne un dispositif de suppression d'arc de rupture de courant dans un appareillage de commutation électrique sous charge, par l'intermédiaire de moyens de dérivation de l'arc disposés en parallèle d'au moins une paire de grains de contact séparables à protéger, disposés sur des supports conducteurs isolés entre eux et dont au moins l'un d'eux est mobile. The invention relates to a device for suppressing a current breaking arc in an electrical switchgear under load, by means of arc bypass means arranged in parallel with at least one pair of separable contact grains. to be protected, arranged on conductive supports insulated from each other and at least one of which is movable.

I1 est connu un nombre important de dispositifs de ce type dans lesquels la supppression ou l'atténuation de l'amplitude de l'arc est obtenue soit par adjonction de résistance de décharge, soit par soufflage magnétique, soit par soufflage pneumatique, ou encore par accélération de la vitesse d'ouverture des contacts. I1 is known a large number of devices of this type in which the suppression or attenuation of the amplitude of the arc is obtained either by addition of discharge resistance, or by magnetic blowing, or by pneumatic blowing, or even by acceleration of the opening speed of the contacts.

Ces dispositifs sont plus particulièrement adaptés aux ruptures de courant d'intensité élevée, mais les moyens à adopter seront en fonction de l'intensité de rupture aux contacts, de la dimension et de la pression des contacts, enfin de la nature du matériau de ces derniers, le but essentiel étant bien de ne pas entretenir le passage du courant sous forme d'arc, dont il résulte une érosion sévère des surfaces de contact due à la forte élévation de température. These devices are more particularly suitable for high intensity current breaks, but the means to be adopted will depend on the contact breaking intensity, the size and pressure of the contacts, and finally on the nature of the material of these materials. the latter, the essential aim being not to maintain the passage of the current in the form of an arc, which results in severe erosion of the contact surfaces due to the sharp rise in temperature.

Les dispositifs de rupture de courant plus faible tels que relais basse tension, circuit magnétique de vibration d'avertisseur accoustique, rupteur d'allumage de moteur à combustion interne, interrupteur d'éclairage etc, autorisent des moyens de dérivation de l'arc pouvant etre constitués de manière classique par un condensateur disposé aux bornes des contacts mais cela entrain des problèmes de logeabilité de celui-ci et bien sur de branchement à effectuer de surcroît. Weaker current breaking devices such as low-voltage relays, magnetic horn vibration circuit, ignition switch of internal combustion engine, light switch, etc., authorize arc bypass means that can be constituted in a conventional manner by a capacitor disposed at the terminals of the contacts, but this leads to problems of logeability thereof and of course of connection to be carried out in addition.

Il est également connu par le brevet français FR 2574 984 un système d'extinction d'un arc par un dispositif à semi-conducteurs connecté en parallèle sur les contacts qui dérive le courant vers un circuit ne passant pas par les contacts au moment de leur séparation. It is also known from French patent FR 2574 984 a system for extinguishing an arc by a semiconductor device connected in parallel on the contacts which drifts the current to a circuit not passing through the contacts at the time of their separation.

De manière plus simple mais d'un cout élevé du fait des matériaux à employer, le brevet européen NO 0054 834 suggère de disposer à proximité des contacts à protéger, des matériaux de haute résistivité qui auraient pour effet de déplacer l'arc en le réduisant.  In a simpler way but at a high cost because of the materials to be used, the European patent NO 0054 834 suggests to have close to the contacts to be protected, materials of high resistivity which would have the effect of displacing the arc by reducing it .

Enfin le brevet européen 0212 903 propose un dispositif dont la formation de l'arc est perturbée par des fentes ménagées sur les contacts dans lesquelles il se propage. Mais cela réduit bien entendu la surface de contact électrique d'où l'intensité de passage admissible. Finally, European patent 0212 903 proposes a device, the formation of the arc of which is disturbed by slots made in the contacts in which it propagates. However, this naturally reduces the electrical contact surface, hence the permissible passage intensity.

On voit bien à l'énoncé de ces dispositifs connus que l'inconvénient majeur réside dans la complexité de réalisation mais surtout dans le cout des moyens mis en oeuvre. It is clear from the description of these known devices that the major drawback lies in the complexity of production but above all in the cost of the means used.

La présente invention permet de remédier à ces inconvénients de manière extremement simple et peu coûteuse. The present invention overcomes these drawbacks in an extremely simple and inexpensive manner.

A cet effet et de manière plus précise, l'invention concerne Ü dispositif du type ci-dessus décrit caractérisé en ce que les moyens de dérivation de l'arc sont constitués par des éléments d'attraction de l'électricité formés par des prolongements métalliques des contacts à protéger, aptes à remplir un le d'antenne et dont leurs extremités libres sont en forte de pointes disposées sensiblement en vis à vis, sans se toucher, à une distance "d" entre elles telle à constituer une zone d'amorçage à proximité mais distinte desdits contacts. To this end and more precisely, the invention relates to a device of the type described above, characterized in that the means for diverting the arc consist of elements for attracting electricity formed by metallic extensions. contacts to be protected, capable of filling an antenna and whose free ends are in sharp points arranged substantially opposite, without touching, at a distance "d" between them such as to constitute a priming zone near but distant from said contacts.

La description qui va suivre en regard des dessins annexés fera mieux comprendre comment l'invention peut etre réalisée. The description which follows with reference to the appended drawings will make it easier to understand how the invention can be implemented.

La figure 1 représente schématiquement et d'une manière générale un dipositif de suppression d'arc aux contacts selon l'invention. FIG. 1 schematically and generally represents a device for suppressing arcs on contacts according to the invention.

La figure 2 montre un exemple particulier d'application de l'invention aux rupteurs d'allumage. FIG. 2 shows a particular example of application of the invention to the ignition switches.

La figure 3 montre un exemple particulier a d'application de l'invention aux avertisseurs sonores. FIG. 3 shows a particular example of application of the invention to audible warning devices.

Le dispositif de suppression d'arc suivant l'invention comporte dans son principe selon la figure 1, un boltier 1 d'interrupteur dans lequel est disposé un dispositif de rupture essentiellement constitué par un élément support fixe 2 et un élément mobile souple 3 apte à etre actionné par un poussoir agissant selon A lors d'une pulsion contre l'élément mobile 3. Les deux éléments fixe et mobile 2 et 3 sont conducteurs et isolés entre eux par une pièce isolante 6.  The arc suppression device according to the invention comprises in principle according to FIG. 1, a switch bolt 1 in which is disposed a breaking device essentially constituted by a fixed support element 2 and a flexible mobile element 3 able to be actuated by a pusher acting according to A during a drive against the mobile element 3. The two fixed and mobile elements 2 and 3 are conductive and insulated from each other by an insulating part 6.

Ils sont reliés électriquement à une source de courant par les fils électriques 4 et 5 pour assurer l'alimentation d'un consommateur(non représenté)
De manière également connue les éléments 2, 3 comportent à leur extrémité deux contacts 7 et 8 d'établissement et de rupture du courant qui sont le siège d'arcs électriques lors de la rupture.
They are electrically connected to a current source by the electric wires 4 and 5 to supply the power to a consumer (not shown)
In a manner also known, the elements 2, 3 comprise at their end two contacts 7 and 8 for establishing and breaking the current which are the seat of electric arcs during the breaking.

Ces derniers se produisant à une fréquence plus ou moins importante selon l'appareillage concerné.The latter occurring at a greater or lesser frequency depending on the apparatus concerned.

Selon l'invention les éléments 2 et 3 supportant les contacts 7 et 8 sont prolongés au-delà de ceux-ci par des prolongements métalliques -conducteurs 9 et 10 obtenus de matière ou pas avec les éléments 2 et 3 et disposés en parallèle avec ceux-ci. Les prolongements 9 et 10 comportent à leur extremité 9a et 10 a des pointes métalliques 11,12 hérissées l'une vers l'autre sensiblement en vis à vis, sans jamais pouvoir se toucher et donc à distance "d" plus grande que celle prévue entre les contacts 7 et 8 lorsqu'ils sont ouverts de manière telle à permettre, lors d'une rupteurs, la formation de l'arc entre ces dites pointes li et 12 toujours espacées plutôt qu'entre les contacts 7 et 8 et créer ainsi une zone d'amor çage 13 à proximité, mais distincte de ces derniers. According to the invention the elements 2 and 3 supporting the contacts 7 and 8 are extended beyond these by metallic -conductive extensions 9 and 10 obtained from material or not with the elements 2 and 3 and arranged in parallel with those -this. The extensions 9 and 10 comprise at their ends 9a and 10 has metal spikes 11,12 bristling towards each other substantially opposite, never being able to touch and therefore at distance "d" greater than that provided between the contacts 7 and 8 when they are open so as to allow, during a contact breaker, the formation of the arc between these said points li and 12 always spaced rather than between the contacts 7 and 8 and thus create a priming area 13 nearby, but separate from the latter.

On comprend ainsi que les prolongements 9 et 10 ont joué un rôle d'antenne ne supprimant pas l'arc mais le déplaçant vers une autre zone, pour quty ait lieu préférentiellement l'amorçage. It is thus understood that the extensions 9 and 10 have played the role of antenna not eliminating the arc but moving it to another zone, so that the initiation preferably takes place.

La distance de cette zone d'amorçage 13 ainsi constituée par rapport aux contacts 7 et 8 est en fonction de l'intensité du courant de coupure générateur d'arc et il est évident que cette distance d'éloignement devra lui etre proportionnelle. The distance from this ignition zone 13 thus formed with respect to the contacts 7 and 8 is a function of the intensity of the arc-generating breaking current and it is obvious that this distance of separation must be proportional to it.

Selon un exemple de réalisation particulièrement avantageux (non représenté) les pointes peuvent etre obtenues par pliage perpendiculaire dsun des angles du prolongement 10 de l'élément mobile 3, généralement d'épaisseur faible car sujet à déformation, et par découpe préalable et pliage du prolongement meme 9 de l'élément fixe 2 généralement d'épaisseur supérieure.  According to a particularly advantageous embodiment (not shown), the tips can be obtained by perpendicular folding of one of the angles of the extension 10 of the movable element 3, generally of small thickness because subject to deformation, and by prior cutting and folding of the extension same 9 of the fixed element 2 generally of greater thickness.

La figure 2 montre un exemple particulier d'application de 1 invention aux rupteurs d'allumage, schématiquement constitué d'un élément mobile 30 et d'un élément fixe 31 porteur de contact 32,33 actionnés dans un mouvement d'ouverture-fermeture d'un circuit primaire électrique de bobine (non représentée) à une fréquence liée au régime d'un moteur à explosion. Ce mouvement étant commandé par une came 34 entraînée en rotation par l'arbre à came.dudit moteur (non représenté). Figure 2 shows a particular example of application of 1 invention to the ignition switches, schematically consisting of a movable element 30 and a fixed element 31 contact carrier 32,33 actuated in an opening-closing movement d '' a primary coil electrical circuit (not shown) at a frequency related to the speed of an internal combustion engine. This movement is controlled by a cam 34 driven in rotation by the camshaft of said motor (not shown).

Selon l'invention et comme précédemment décrit des pointes d'amorçage 35,36 sont prévues en prolongement des éléments 30,31 au-delà des contacts 32,33 à une distance o" teile à ne jamais se toucher en fonctionnement. According to the invention and as previously described, priming tips 35, 36 are provided as an extension of the elements 30, 31 beyond the contacts 32, 33 at a distance that is never to be touched during operation.

La figure 3 est un second exemple d'illustration non limitatif de l'invention montrant une adaptation particulière à un avertisseur sonore représenté hors fonctionnement et schématiquement constitué d'une bobine électromagnétique 40 entourant un noyau magnétique 41 se décomposant en une partie fixe 42 et une partie mobile 43 qui est attirée en déplacement vers la partie fixe 41 lors d'une mise sous tension t par fermeture d'un interrupteur 44, établissant le circuit électrique dans la bobine 40 par l'intermédiaire de contacts 45,46 fermés au repos. La bobine 40 ainsi alimentée attire la partie mobile 43 du noyau 40 à l'encontre d'un organe élastique de rappel 47 séparant ainsi les contacts 45,46 d'où une coupure du courant bobine et action successive de l'organe de rappel 47 repoussant la partie mobile 43 qui refermera les contacts 45,46 à nouveau,etc... FIG. 3 is a second nonlimiting example of an illustration of the invention showing a particular adaptation to an audible warning device shown out of operation and schematically consisting of an electromagnetic coil 40 surrounding a magnetic core 41 which breaks down into a fixed part 42 and mobile part 43 which is attracted in displacement towards the fixed part 41 during a power-up t by closing of a switch 44, establishing the electrical circuit in the coil 40 by means of contacts 45,46 closed at rest. The coil 40 thus supplied attracts the movable part 43 of the core 40 against an elastic return member 47 thus separating the contacts 45, 46 hence a cut of the coil current and successive action of the return member 47 pushing back the mobile part 43 which will close the contacts 45,46 again, etc ...

Ces ouverture-fermeture successives sont effectuées selon une fréquence prédéterminée apte à produire un son.These successive open-close operations are carried out at a predetermined frequency capable of producing a sound.

Selon l'invention les contacts 45,46, sièges d'arc de rupture sont prolongés par des pointes 48,49 dont l'écartement "d" est ici constitué par la distance entre des biseaux 48a, 49a constituant des faces latérales en vis à vis obliques des pointes 48,49, ceci de manière à augmenter la surface de portée électrique de celles-ci. According to the invention the contacts 45,46, rupture arc seats are extended by points 48,49 whose spacing "d" is here constituted by the distance between bevels 48a, 49a constituting lateral faces facing oblique screws of the tips 48,49, this so as to increase the surface area of their electric reach.

L'invention est bien entendu applicable à d'autres types d'appareils électriques.  The invention is of course applicable to other types of electrical apparatus.

Claims (5)

PEVENDICATIONSPEVENDICATIONS 1) Dispositif de suppression d'arc de rupture de courant dans un apppareillage de coupure ou de commutation électrique sous charge, par l'intermédiaire de moyens de dérivation de l'arc disposés en parallèle d'au moins une paire de grains de contacts séparables (7,8) à protéger disposés sur des supports conducteurs (2, 3) isolés entre eux et dont au moins l'un d'eux est mobile, caractérisé en ce que les moyens de dérivation de l'arc sont constitués par des éléments d'attraction de l'électricité formés-par des prolongements métalliques (9,10) des contacts (7,8) à protéger, aptes à remplir un rôle d'antenne et dont leurs extrêmités libres (9a > 10a) sont en forme de pointes (11, 12) disposées sensiblement en vis à vis, sans se toucher, à une distance "d" entre elles telle à constituer une zone d'amorçage (13) à proximité mais distincte desdits contacts (7, 8). 1) Device for suppressing a current-breaking arc in a switchgear or electrical switchgear under load, by means of arc bypass means arranged in parallel with at least one pair of separable contact grains (7,8) to be protected, arranged on conductive supports (2, 3) insulated from each other and at least one of which is movable, characterized in that the means for deriving the arc are constituted by elements of attraction of electricity formed by metallic extensions (9,10) of the contacts (7,8) to be protected, capable of fulfilling an antenna role and whose free ends (9a> 10a) are in the form of points (11, 12) arranged substantially opposite, without touching, at a distance "d" between them such as to constitute a priming zone (13) close to but separate from said contacts (7, 8). 2) Dispositif de suppression d'arc selon la revendication 1 caractérisé en ce que les prolongements métalliques (9,10) sont obtenus de matière avec les supports conducteurs (2, 3 ) des grains de contacts (7, 8) 2) Arc suppression device according to claim 1 characterized in that the metal extensions (9,10) are obtained in one piece with the conductive supports (2, 3) of the contact grains (7, 8) 3) Dispositif de suppression d'arc selon la revendication 1 caractérisé en ce que les prolongements métalliques (9,10) sont rapportés sur les supports conducteurs (2,3) des grains de contacts (7,8) 3) Arc suppression device according to claim 1 characterized in that the metal extensions (9,10) are attached to the conductive supports (2,3) of the contact grains (7,8) 4)Dispositif de suppression d'arc selon les revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que les pointes (11, 12) des extrêmités libres (9a, 10a) des prolongements métalliques (9, 10) des contacts (7, 8) sont obtenues par pliage sensiblement perpendiculaire d'au moins un angle de chacune desdites extrêmités (9a, 10 a) 4) Arc suppression device according to claims 1, 2 or 3 characterized in that the tips (11, 12) of the free ends (9a, 10a) of the metal extensions (9, 10) of the contacts (7, 8) are obtained by substantially perpendicular folding of at least one angle from each of said ends (9a, 10a) 5) Dispositif de suppression d'arc selon les revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que les pointes (11, 12) des extrêmités libres (9a, 10a) des contacts (7,8) sont obtenues par découpe partielle puis pliage d'au moins une partie desdites extrêmités (9a,lOa).  5) Arc suppression device according to claims 1, 2 or 3 characterized in that the tips (11, 12) of the free ends (9a, 10a) of the contacts (7,8) are obtained by partial cutting and then folding d 'at least part of said ends (9a, 10a).
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