FR2709862A1 - Circuit breaker with end contacts and high arc voltage - Google Patents
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Abstract
Description
DISJONCTEUR A CONTACTS EN BOUT ET GRANDE TENSION
D'ARC.CIRCUIT BREAKER WITH TIP AND HIGH VOLTAGE CONTACTS
ARC.
La présente invention se rapporte à un disjoncteur à contacts en bout et grande tension d'arc. The present invention relates to a circuit breaker with end contacts and high arc voltage.
Plus précisément, elle concerne un disjoncteur à contacts d'arc en bout comportant dans une enveloppe remplie de gaz à bonnes propriétés diélectriques, un contact d'arc fixe relié électriquement à une première prise de courant et un équipage mobile comprenant un tube relié mécaniquement à une tringle de manoeuvre et électriquement à une seconde prise de courant et dans lequel est monté coulissant un contact d'arc semi-mobile coaxial au contact d'arc fixe et soumis à un ressort de compression poussant le contact d'arc semi-mobile vers le contact d'arc fixe. More specifically, it relates to a circuit breaker with end arcing contacts comprising, in an envelope filled with gases having good dielectric properties, a fixed arcing contact electrically connected to a first socket-outlet and a movable assembly comprising a tube mechanically connected to an operating rod and electrically to a second socket and in which is slidably mounted a semi-mobile arcing contact coaxial with the fixed arcing contact and subjected to a compression spring pushing the semi-mobile arcing contact towards the fixed arcing contact.
De tels disjoncteur dits à contacts en bout sont bien connus. Ils ont pour avantage de permettre une coupure franche et rapide du courant. Such so-called end contact circuit breakers are well known. They have the advantage of allowing a frank and rapid cut of the current.
Plus la tension d'arc est importante, plus il est facile de couper le courant et il est connu d'augmenter cette tension d'arc en divisant l'arc unique des disjoncteurs conventionnels et en créant plusieurs arcs en série, comme il est décrit par exemple dans la demande de brevet français n-2 681 724 déposée le 24 septembre 1991 par la Déposante. The higher the arc voltage, the easier it is to cut the current and it is known to increase this arc voltage by dividing the single arc of conventional circuit breakers and creating several arcs in series, as described for example in French patent application No. 2,681,724 filed on September 24, 1991 by the Applicant.
Ce disjoncteur de l'art antérieur est du type à contact d'arc mobile constitué de doigts de contact fixes relativement à l'équipage mobile. Le soufflage des arcs en série se fait grâce à la compression du gaz de soufflage dans une chambre de soufflage par un piston de soufflage. This prior art circuit breaker is of the movable arc contact type consisting of fixed contact fingers relative to the movable assembly. The blowing of the arcs in series is done by the compression of the blowing gas in a blowing chamber by a blowing piston.
Compte tenu de la course importante des contacts dans un tel disjoncteur, des moyens d'augmentation de la pression du gaz de soufflage sont nécessaires.Given the large stroke of the contacts in such a circuit breaker, means for increasing the pressure of the blowing gas are necessary.
La présente invention propose d'adapter ce principe de création d'arcs en série à un disjoncteur à contact en bout par un agencement particulièrement simple et à auto soufflage c'est à dire sans mise en compression mécanique du gaz de soufflage. The present invention proposes to adapt this principle of creating arcs in series to an end contact circuit breaker by a particularly simple arrangement and with self-blowing, that is to say without mechanical compression of the blowing gas.
Pour ce faire, conformément à l'invention, le contact d'arc fixe est constitué d'une structure en matériau isolant et d'une pluralité d'éléments conducteurs en matériau résistant à l'arc, ladite structure étant fermée outre un orifice de passage du contact semi-mobile et un agencement de décompression à effet lent et comportant un fond en matériau conducteur opposé à cet orifice de passage et relié à la première prise de courant et les éléments conducteurs étant disposés dans la structure et pouvant coulisser dans cette structure, de telle sorte qu'en position fermée du disjoncteur, ils sont adjacents et en contact mutuel, intercalés entre le contact semi-mobile et le fond de la structure. To do this, in accordance with the invention, the fixed arcing contact consists of a structure of insulating material and of a plurality of conductive elements of arcing-resistant material, said structure being closed in addition to a passage of the semi-mobile contact and a decompression arrangement with a slow effect and comprising a bottom made of conductive material opposite this passage orifice and connected to the first socket-outlet and the conductive elements being arranged in the structure and capable of sliding in this structure , so that in the closed position of the circuit breaker, they are adjacent and in mutual contact, interposed between the semi-mobile contact and the bottom of the structure.
Selon un mode de réalisation préféré, la structure en matériau isolant est un tube cylindrique coaxial au contact semi-mobile, comportant à son extrémité tournée vers ce contact l'orifice de passage de ce contact, son autre extrémité étant fermée par le fond en matériau conducteur formé par une pièce métallique relié à la première prise de courant. According to a preferred embodiment, the structure of insulating material is a coaxial cylindrical tube with semi-mobile contact, comprising at its end facing this contact the orifice for the passage of this contact, its other end being closed by the bottom in material conductor formed by a metal part connected to the first socket.
De préférence, les éléments conducteurs sont identiques et constitués chacun d'un disque de diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur du tube. Preferably, the conductive elements are identical and each consist of a disc of diameter substantially equal to the inside diameter of the tube.
Avantageusement, chaque disque comporte une face supérieure et une face inférieure circulaire et bombée. Advantageously, each disc has an upper face and a circular, domed lower face.
Afin d'améliorer son coulissement, chaque disque comporte une face latérale cylindrique pourvue d'un moyen de guidage en coulissement dans le tube et ce moyen de guidage peut être constitué d'une paroi cylindrique entourant le disque. In order to improve its sliding, each disc has a cylindrical side face provided with a guide means sliding in the tube and this guide means may consist of a cylindrical wall surrounding the disc.
Par ailleurs, l'agencement de décompression à effet lent est, de préférence, constitué d'au moins un orifice calibré réalisé dans la structure. Furthermore, the slow-acting decompression arrangement preferably consists of at least one calibrated orifice made in the structure.
L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de dessins ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention. The invention is described below in more detail using drawings representing only a preferred embodiment of the invention.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un disjoncteur conforme à l'invention, en position fermée. Figure 1 is a longitudinal sectional view of a circuit breaker according to the invention, in the closed position.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un disjoncteur conforme à l'invention, en position ouverte. Figure 2 is a longitudinal sectional view of a circuit breaker according to the invention, in the open position.
La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un disjoncteur conforme à l'invention, en position refermée. Figure 3 is a longitudinal sectional view of a circuit breaker according to the invention, in the closed position.
La figure 4 est une vue en perspective d'un disque constitutif d'un disjoncteur conforme à l'invention. Figure 4 is a perspective view of a disc constituting a circuit breaker according to the invention.
Comme représenté sur les figures 1 à 3, le disjoncteur comporte dans une enveloppe 1 remplie de gaz à bonnes propriétés diélectriques, un contact d'arc fixe 2 et un équipage mobile comprenant un tube 3 dans lequel est monté coulissant par l'intermédiaire d'un contact glissant un contact d'arc semi-mobile 5 coaxial au contact d'arc fixe 2 et soumis à un ressort 6 de compression poussant le contact d'arc semi-mobile 5 vers le contact d'arc fixe 2. Le contact d'arc fixe 2 est relié à une première prise de courant 7. Le tube 3 est relié mécaniquement à une tringle de manoeuvre 4 et électriquement par un contact glissant à une seconde prise de courant 8. As shown in FIGS. 1 to 3, the circuit breaker comprises in a casing 1 filled with gases with good dielectric properties, a fixed arcing contact 2 and a movable assembly comprising a tube 3 in which is slidably mounted by means of a sliding contact a semi-mobile arcing contact 5 coaxial with the fixed arcing contact 2 and subjected to a compression spring 6 pushing the semi-mobile arcing contact 5 towards the fixed arcing contact 2. The contact d the fixed arc 2 is connected to a first outlet 7. The tube 3 is mechanically connected to an operating rod 4 and electrically by a sliding contact to a second outlet 8.
Le disjoncteur comporte également de façon classique un contact permanent fixe 18 et un contact permanent mobile 19 fixé de préférence à l'équipage mobile. Ces contacts 18 et 19 ont de façon classique des extrémités en matériau résistant à l'arc. The circuit breaker also conventionally comprises a fixed permanent contact 18 and a mobile permanent contact 19 preferably fixed to the mobile assembly. These contacts 18 and 19 conventionally have ends made of an arc-resistant material.
Le contact d'arc fixe 2 est constitué d'une structure 9 en matériau isolant et d'une pluralité d'éléments conducteurs 12 en matériau résistant à l'arc. La structure 9 en matériau isolant est un tube cylindrique coaxial au contact semi-mobile 5, comportant à son extrémité tournée vers ce contact 5 un orifice 10 de passage de ce contact 5 de diamètre inférieur à celui du tube 9, son autre extrémité étant fermée par un fond en matériau conducteur 11 formé par une pièce métallique 13 relié à la première prise de courant 7. Ce tube 9 est donc fermé outre l'orifice de passage 10 du contact semi-mobile 5 et un agencement de décompression à effet lent. Cet agencement de décompression est constitué d'au moins un orifice 17 calibré réalisé dans le tube 9. The fixed arcing contact 2 consists of a structure 9 made of insulating material and a plurality of conductive elements 12 made of an arc-resistant material. The structure 9 of insulating material is a coaxial cylindrical tube with semi-mobile contact 5, comprising at its end turned towards this contact 5 an orifice 10 for passage of this contact 5 of diameter smaller than that of the tube 9, its other end being closed by a bottom made of conductive material 11 formed by a metal part 13 connected to the first socket 7. This tube 9 is therefore closed in addition to the passage orifice 10 of the semi-mobile contact 5 and a slow-acting decompression arrangement. This decompression arrangement consists of at least one calibrated orifice 17 produced in the tube 9.
Selon le mode de réalisation représenté, ces orifices 17 sont au nombre de trois.According to the embodiment shown, these orifices 17 are three in number.
Les éléments conducteurs 12 sont disposés dans le tube 9 et peuvent coulisser dans ce tube 9. Ils sont identiques et constitués chacun d'un disque de diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur du tube 9. The conductive elements 12 are arranged in the tube 9 and can slide in this tube 9. They are identical and each consist of a disc of diameter substantially equal to the inside diameter of the tube 9.
Comme représenté sur la figure 4, chaque disque 12 comporte une face supérieure 14 et une face inférieure 16 circulaire et bombée. De plus il comprend une face latérale cylindrique pourvue d'un moyen de guidage 16 en coulissement dans le tube 9 constitué d'une paroi cylindrique entourant le disque. As shown in Figure 4, each disc 12 has an upper face 14 and a lower face 16 circular and curved. In addition it comprises a cylindrical side face provided with a guide means 16 sliding in the tube 9 consisting of a cylindrical wall surrounding the disc.
Le fonctionnement de ce disjoncteur est le suivant. The operation of this circuit breaker is as follows.
En position fermée du disjoncteur, représentée sur la figure 1, le courant passe par les contacts permanents 18, 19. Une fois ces contacts permanents séparés lors de l'ouverture, les disques 12 sont adjacents et en contact mutuel par leurs faces bombées, intercalés et bloqués entre le contact semi-mobile 5 et le fond 11 de la structure 9. Le courant passe alors dans la première prise de courant 7, dans la pièce métallique 13, dans les disques 12 empilés, dans le contact semi-mobile 5, dans le tube 3, puis dans la seconde prise de courant 8. In the closed position of the circuit breaker, shown in FIG. 1, the current flows through the permanent contacts 18, 19. Once these permanent contacts are separated during opening, the discs 12 are adjacent and in mutual contact by their convex, interposed faces and blocked between the semi-mobile contact 5 and the bottom 11 of the structure 9. The current then passes through the first socket 7, in the metal part 13, in the stacked discs 12, in the semi-mobile contact 5, in the tube 3, then in the second socket 8.
Lors de l'ouverture des contacts et en position d'ouverture, comme représentée sur la figure 2, les efforts électromagnétiques entrainent le coulissement des disques 12 et leur répartition le long du tube 9, un arc apparaissant entre le fond 11 et le premier disque 12, entre chaque paire de disques 12 adjacents et entre le dernier disque 12 et le contact semi-mobile 5. Dans le cas d'un disjoncteur horizontal, ces efforts électromagnétique suffisent à produire ces déplacements. Dans le cas d'un disjoncteur vertical, les efforts de gravité s'ajoutent à ces efforts électromagnétiques. When the contacts open and in the open position, as shown in FIG. 2, the electromagnetic forces cause the discs 12 to slide and their distribution along the tube 9, an arc appearing between the bottom 11 and the first disc 12, between each pair of adjacent discs 12 and between the last disc 12 and the semi-mobile contact 5. In the case of a horizontal circuit breaker, these electromagnetic forces are sufficient to produce these displacements. In the case of a vertical circuit breaker, the gravity forces are added to these electromagnetic forces.
Le dernier disque 12 ferme, en position d'ouverture, l'orifice de passage 10 et le tube 9 est donc fermé outre les orifices calibrés 17. Compte-tenu des arcs en série, la pression de gaz augmente rapidement et fortement à l'intérieur du tube et la tension des arcs augmente. L'effet est multiplié par le nombre d'arcs. Le courant est ainsi coupé. The last disc 12 closes, in the open position, the passage orifice 10 and the tube 9 is therefore closed in addition to the calibrated orifices 17. Taking into account the arcs in series, the gas pressure increases rapidly and strongly at inside the tube and the arc tension increases. The effect is multiplied by the number of arcs. The current is cut off.
Après la coupure et lors de la refermeture des contacts, comme représentée sur la figure 3, le gaz comprimé à l'intérieur du tube 9 s'évacue au travers des orifices calibrés 17. After switching off and when the contacts are closed, as shown in FIG. 3, the compressed gas inside the tube 9 is evacuated through calibrated orifices 17.
L'invention est destinée aux disjoncteurs à haute ou moyenne tension. The invention is intended for high or medium voltage circuit breakers.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9310665A FR2709862B1 (en) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Circuit breaker with end contacts and high arcing voltage. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9310665A FR2709862B1 (en) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Circuit breaker with end contacts and high arcing voltage. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2709862A1 true FR2709862A1 (en) | 1995-03-17 |
| FR2709862B1 FR2709862B1 (en) | 1995-10-13 |
Family
ID=9450645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9310665A Expired - Fee Related FR2709862B1 (en) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Circuit breaker with end contacts and high arcing voltage. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2709862B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE955795C (en) * | 1944-10-08 | 1957-01-10 | Aeg | Electrical switching device for high breaking capacities |
| US2913556A (en) * | 1956-03-14 | 1959-11-17 | Westinghouse Electric Corp | Circuit interrupters |
| EP0150079A2 (en) * | 1984-01-20 | 1985-07-31 | SACE S.p.A. Costruzioni Elettromeccaniche | Electric circuit breaker of the type using an arc quenching fluid with pressure self-generating due to the breakdown of the fluid |
-
1993
- 1993-09-08 FR FR9310665A patent/FR2709862B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE955795C (en) * | 1944-10-08 | 1957-01-10 | Aeg | Electrical switching device for high breaking capacities |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2709862B1 (en) | 1995-10-13 |
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