WO2004006275A2 - Element de contact d'arc pour appareillage electrique, son procede de fabrication, ensemble de contact et appareillage electrique correspondants - Google Patents

Element de contact d'arc pour appareillage electrique, son procede de fabrication, ensemble de contact et appareillage electrique correspondants Download PDF

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WO2004006275A2
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Jean-Luc Bessede
Oana Irina Visata
Jacques Porte
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Areva T&D Sa
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021—Composite material
    • H01H1/027—Composite material containing carbon particles or fibres

Definitions

  • the present invention relates to an arcing contact element for electrical medium or high voltage switchgear, a method of manufacturing such an element, a contact assembly comprising at least one such element, as well as an electrical apparatus for cutoff provided with such a contact assembly.
  • an electrical switchgear for medium or high voltage is, for example, a circuit breaker, a disconnector, a contactor, or even a load switch.
  • medium or high voltage is meant a voltage greater than about 1000 volts.
  • such a switchgear comprises a contact assembly, which is provided with two fixed and movable members, each of which is equipped with a respective contact element. The movable element can thus be moved, relative to the fixed element, between a contact position and a separate position, or cut.
  • the movable member is also provided with an insulating nozzle, which defines an annular channel through which, during the movement of the movable member, an insulating gas is directed towards the area where the electric arc occurs.
  • FR-A-2 181 699 describes a high voltage circuit breaker, of the type explained above.
  • the arcing contact elements are formed from graphite bodies enclosing, at the points of their contacts, an electrically conductive adduct, which consists of one or more metals.
  • EP-A-0 665 565 has also proposed a contact assembly for switchgear, which is provided with an additional part, forming a wearing part, made of graphite.
  • This second solution has drawbacks, however, linked to the insufficient mechanical strength of the material used. Thus, during mechanical shocks, particularly occurring during closing operations, small graphite particles are liable to detach from the contact assembly.
  • the invention aims to propose an arcing contact element which can be produced in a simple and inexpensive manner, while having an overall resistance improved compared to the prior art, in particular mechanically and electric, so as to increase the service life of the switchgear fitted therewith.
  • this element for medium or high voltage electrical cut-off equipment, in particular for a circuit breaker, this element being intended to be attached to a respectively fixed or mobile support belonging to a contact assembly. of this switchgear, this element being able to occupy, in service, a first position in which it is in contact with another contact element, as well as a second position in which it is separated from this other contact element in order allow the interruption of the current in the apparatus, this contact element comprising carbon fibers embedded in a matrix which comprises at least one electrically conductive material, characterized in that the matrix comprising at least one conductive material also comprises carbon , in the form of graphite.
  • this electrically conductive material has an electrical resistivity of less than 200 ⁇ .cm.
  • the presence of carbon fibers gives good mechanical strength, as well as satisfactory resilience, to the arcing contact element of the invention. Furthermore, the latter has a satisfactory electrical and thermal conductivity, thanks to the presence of the aforementioned matrix.
  • the presence of the graphite matrix gives a low coefficient of friction to the contact element of the invention. Furthermore, this matrix provides a filling function, namely that it prevents an excessive quantity of conductive material from being present, which would entail risks of massive vaporization of the latter.
  • This matrix thus makes it possible to retain the conductive material, within graphite cells. Thus, even though this material is in the liquid or vaporized state, it is retained within these cells, so that it has little tendency to be evacuated therefrom.
  • these fibers are arranged in a tight braiding, with small gaps, in order to satisfactorily retain the conductive material, in the event of fusion thereof.
  • the carbon fibers comprise long fibers arranged in a three-dimensional braiding.
  • such long fibers have a ratio between their length and their diameter which is greater than 100, more particularly 1,000, even more particularly 10,000. This measure makes it possible to further improve the mechanical strength of the contact element, while imparting satisfactory homogeneity to the mechanical properties of the arcing contact element.
  • the conductive material represents, by weight, between 10 and 50%, preferably between 20 and 40%, of the contact element.
  • the particle size of the conductive material is between 0.1 and 200 micrometers, preferably between 1 and 50 micrometers.
  • the fibers represent, by weight, between 1 and 90%, preferably between 30 and 80%, of the arcing contact element.
  • the conductive material is copper.
  • the diameter of these carbon fibers is between 0.1 and 50 micrometers, preferably between 2 and 15 micrometers.
  • the arcing contact element is substantially made up of carbon fibers and of the matrix comprising at least one conductive material.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an arcing contact element as defined above, characterized in that it comprises the following stages:
  • the carbon fibers are first partially impregnated with carbon, so as to form a primary carbon matrix having intermediate spaces, then these intermediate spaces are filled with the conductive material , so as to produce a secondary matrix formed of this conductive material.
  • the subject of the invention is also a contact assembly for electrical medium or high voltage cut-off equipment, in particular for circuit breaker, comprising a fixed contact member and a movable contact member, each member being provided with a contact element d respective arc, these two contact elements being able to present a first mutual contact position and a second mutual cut-off position, in which they are separated from each other, characterized in that at least one element of arcing contact is as described above.
  • the invention finally relates to an electric switchgear for medium or high voltage, in particular a circuit breaker, comprising a breaking chamber provided with a contact assembly, characterized in that this contact assembly is as defined above above.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a switching chamber belonging to an electrical switching device according to the invention
  • - Figure 2 is a schematic view illustrating a first step in a method of manufacturing an arc contact element belonging to the switching device of Figure 1
  • - Figures 3 and 4 are micrographic views illustrating the following two steps of this manufacturing process.
  • FIG. 1 illustrates a switching chamber 2 belonging to an electrical switchgear for medium or high voltage, not shown, which is for example a circuit breaker.
  • the arrangement of this breaking chamber is conventional, so that it will be described briefly in the following.
  • This chamber 2 is delimited by an insulating cylindrical envelope 4 and is filled with an insulating gas such as, for example, SF6. It comprises first of all a fixed contact member, assigned as a whole by the reference 6. This member 6 comprises, in known manner, a support 8, on which an arcing contact element 10 is mounted.
  • an insulating gas such as, for example, SF6.
  • connection between the support 8 and the contact element 10 is provided for example by any mechanical means, such as screwing or pinning, or even any welding means with or without filler metal.
  • the contact member 6, which is electrically connected to an electrical connection, not shown, is also provided with a permanent current contact 12.
  • the breaking chamber 2 also contains a movable contact member, designated as a whole by the reference 14. This comprises a support 16, on which a movable contact element 18 is attached.
  • connection between the support 16 and the contact element 18 is provided in a similar manner to the connection mentioned above, occurring between the support 8 and the element 10.
  • This movable member 14, which is also connected to another electrical connection, not shown, is equipped with a permanent current contact 20.
  • the latter supports an insulating nozzle or nozzle 22, delimiting an annular channel 24.
  • the movable member 14 can be moved between a contact position, shown on the left in FIG. 1, in which the elements 10 and 18 are in mutual contact, as well as a cut-off position, represented on the right of this figure 1, in which these two elements 10 and 18 are mutually separated.
  • FIGS. 2 to 4 illustrate three stages in the manufacture of an arcing contact element 10 or 18 fitted to the electrical equipment, the interrupting chamber 2 of which is shown in FIG. 1.
  • the three-dimensional braiding 28 is produced from long carbon fibers within the meaning of the invention mentioned above, and it is inevitable that a non-negligible quantity of these long fibers is altered by breakage or separation of fibers during the formation of braiding. Consequently, the material obtained in braided carbon fibers consists on the one hand of long carbon fibers and on the other hand of carbon fibers which are no longer long fibers within the meaning of the invention.
  • the braiding 28 is then a question of infiltrating the carbon fibers 26 which constitute it.
  • the latter are impregnated with carbon, in the form of graphite, so as to form a primary matrix 30 extending mainly around the fibers 26.
  • the primary matrix 30 defines intermediate spaces 32, forming free zones which are not filled with carbon.
  • This second step, described with reference to FIG. 3, is also known as such. Thus, it is notably explained in the above work, which was previously mentioned with reference to the step of FIG. 2.
  • an electrically conductive material such as copper. The latter then occupies the intermediate spaces 32, initially left free in the primary matrix 30.
  • a secondary matrix 34 constituting, with the primary matrix 30, a main matrix in which the carbon fibers 26 are embedded.
  • This third and last step of the process for manufacturing the contact element 10 or 18 is also known as such. It should be noted that, during the step of FIG. 3, the primary matrix 30 is formed so that the volume of the intermediate spaces 32 allows the copper matrix 34 to represent, for example, between 20 and 40% by weight of the contact element considered.
  • This step is also carried out in a manner known per se, by any suitable machining means . These include turning, milling or electro-erosion.

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Abstract

Cet élément de contact d'arc (10, 18) est apte à occuper une première position dans laquelle il est en contact avec un autre élément de contact d'arc (18, 10), ainsi qu'une seconde position, dans laquelle il est séparé de cet autre élément de contact d'arc afin de permettre l'interruption du courant. Cet élément comprend des fibres de carbone noyées dans une matrice qui comprend au moins un matériau électriquement conducteur associé à du graphite.

Description

ELEMENT DE CONTACT D'ARC POUR APPAREILLAGE ELECTRIQUE,
SON PROCEDE DE FABRICATION, ENSEMBLE DE CONTACT ET
APPAREILLAGE ELECTRIQUE CORRESPONDANTS.
La présente invention concerne un élément de contact d'arc pour appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, un procédé de fabrication d'un tel élément, un ensemble de contact comprenant au moins un tel élément, ainsi qu'un appareillage électrique de coupure pourvu d'un tel ensemble de contact. Au sens de l'invention, un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension est, par exemple, un disjoncteur, un sectionneur, un contacteur, ou encore un commutateur de charge. On entend, par moyenne ou haute tension, une tension supérieure à environ 1 000 Volt. De façon connue, un tel appareillage de coupure comprend un ensemble de contact, qui est pourvu de deux organes fixe et mobile, dont chacun est équipé d'un élément de contact respectif. L'élément mobile peut ainsi être déplacé, par rapport à l'élément fixe, entre une position de contact et une position séparée, ou de coupure.
Lors du mouvement de l'organe mobile entre la position de contact et la position séparée, il se forme un arc électrique, qui disparaît une fois la coupure de l'arc effectuée. L'organe mobile est par ailleurs muni d'une buse isolante, qui délimite un canal annulaire par lequel, lors du mouvement de l'organe mobile, un gaz isolant est dirigé vers la zone où se produit l'arc électrique.
FR-A-2 181 699 décrit un disjoncteur à haute tension, du type explicité ci-dessus. Dans ce disjoncteur, les éléments de contact d'arc sont formés de corps en graphite renfermant, aux endroits de leurs contacts, un produit d'addition électriquement conducteur, qui est constitué d'un ou plusieurs métaux. On a également proposé, par EP-A-0 665 565, un ensemble de contact pour appareillage de coupure, qui est pourvu d'une pièce supplémentaire, formant pièce d'usure, réalisée en graphite. Cette seconde solution présente cependant des inconvénients, liés à la tenue mécanique insuffisante du matériau employé. Ainsi, lors de chocs mécaniques, intervenant notamment durant les opérations de fermeture, de petites particules de graphite sont susceptibles de se détacher de l'ensemble de contact.
Ceci est donc à même de perturber la coupure d'arc, une diminution de la tenue diélectrique pouvant même se produire. Par ailleurs, la fragilité du graphite rend difficile la liaison entre cette pièce d'usure et le reste de l'ensemble de contact. Ceci induit un surcoût des différents éléments constitutifs, et pénalise ainsi leur réalisation à l'échelle industrielle.
On a également proposé, par EP-A-0 205 897, de réaliser les éléments de contact d'arc à partir de fibres de carbone noyées dans une matrice de carbone.
Cependant, cette solution alternative présente également des inconvénients, inhérents en particulier à la faible conductivité thermique et électrique du carbone. Ceci provoque alors des résistances de contact élevées et, par conséquent, des échauffements importants.
Cette faible conductivité électrique est également préjudiciable au bon fonctionnement du disjoncteur, étant donné qu'il existe un risque que l'arc commute sur les contacts parallèles, à savoir les contacts de courant permanent. Par ailleurs, dans le procédé de réalisation décrit dans ce document, les fibres de carbone sont englobées dans une matrice en graphite, ce qui est complexe d'un point de vue industriel et entraîne donc un surcoût de fabrication. Enfin, US-A-5, 599, 615 décrit un composant électrique destiné à être intégré dans un appareillage électrique, qui comprend un arrangement de fibres non métalliques disposées dans une matrice métallique conductrice. Les fibres précitées ont une direction axiale et sont parallèles entre elles. Elles peuvent être réalisés en carbone, alors que les métaux appropriés pour former la matrice sont par exemple l'aluminium ou le fer, ainsi que les métaux nobles.
Ceci étant précisé, l'invention vise à proposer un élément de contact d'arc qui puisse être réalisé de façon simple et peu onéreuse, tout en possédant une tenue globale améliorée par rapport à l'art antérieur, en particulier sur les plans mécanique et électrique, de manière à augmenter la durée de vie de l'appareillage de coupure qui en est équipé.
A cet effet, elle a pour objet un élément de contact d'arc pour appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment pour disjoncteur, cet élément étant destiné à être rapporté sur un support respectivement fixe ou mobile appartenant à un ensemble de contact de cet appareillage de coupure, cet élément étant apte à occuper, en service, une première position dans laquelle il est en contact avec un autre élément de contact, ainsi qu'une seconde position dans laquelle il est séparé de cet autre élément de contact afin de permettre l'interruption du courant dans l'appareillage, cet élément de contact comprenant des fibres de carbone noyées dans une matrice qui comprend au moins un matériau électriquement conducteur, caractérisé en ce que la matrice comprenant au moins un matériau conducteur comprend également du carbone, sous forme de graphite.
Au sens de l'invention, ce matériau électriquement conducteur possède une résistivité électrique inférieure à 200 μΩ.cm. La présence des fibres de carbone confère une bonne tenue mécanique, ainsi qu'une résilience satisfaisante, à l'élément de contact d'arc de l'invention. Par ailleurs, ce dernier présente une conductivité électrique et thermique satisfaisante, grâce à la présence de la matrice précitée.
La présence de la matrice de graphite confère un faible coefficient de frottement à l'élément de contact de l'invention. Par ailleurs, cette matrice assure une fonction de remplissage, à savoir qu'elle évite qu'une quantité trop importante de matériau conducteur ne soit présente, ce qui entraînerait des risques de vaporisation massive de celui-ci.
Cette matrice permet ainsi de retenir le matériau conducteur, au sein d'alvéoles de graphite. Ainsi, quand bien même ce matériau se trouve à l'état liquide ou vaporisé, il se trouve retenu au sein de ces alvéoles, de sorte qu'il a peu tendance à en être évacué.
Il est à noter qu'il peut être envisagé de réaliser des éléments de contact de sectionneurs, en faisant uniquement appel à un matériau conducteur, en tant que matrice, associé à une structure de fibres de carbone.
Dans cette optique, ces fibres sont agencées selon un tressage serré, avec de faibles interstices, afin de retenir de façon satisfaisante le matériau conducteur, en cas de fusion de celui-ci.
Cette dernière application convient tout particulièrement aux sectionneurs, étant donné que ces derniers sont soumis à des échauffements relativement modérés, en particulier par rapport à ceux subis par les disjoncteurs.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les fibres de carbone comprennent des fibres longues disposées selon un tressage tridimensionnel . Au sens de l'invention, de telles fibres longues possèdent un rapport entre leur longueur et leur diamètre qui est supérieur à 100, plus particulièrement à 1 000, encore plus particulièrement à 10 000. Cette mesure permet d'améliorer encore la tenue mécanique de l'élément de contact, tout en conférant une homogénéité satisfaisante aux propriétés mécaniques de l'élément de contact d'arc.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau conducteur représente, en poids, entre 10 et 50%, de préférence entre 20 et 40%, de l'élément de contact.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la taille des particules du matériau conducteur est comprise entre 0,1 et 200 micromètres, de préférence entre 1 et 50 micromètres . Selon une autre caractéristique de l'invention, les fibres représentent, en poids, entre 1 et 90%, de préférence entre 30 et 80%, de l'élément de contact d'arc.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau conducteur est le cuivre. Cependant, il est également envisageable de faire appel à l'argent, au nickel, à 1 ' étain ou encore à l'aluminium, que ce soit sous forme pure ou alliée.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le diamètre de ces fibres de carbone est compris entre 0,1 et 50 micromètres, de préférence entre 2 et 15 micromètres.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de contact d'arc est sensiblement constitué des fibres de carbone et de la matrice comprenant au moins un matériau conducteur. Au sens de l'invention, ceci signifie que l'élément de contact comprend moins de 3% en poids d'éventuels autres matériaux.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un élément de contact d'arc tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- on forme un arrangement des fibres de carbone ; et - on imprègne ces fibres de carbone au moyen de la matrice comprenant au moins un matériau conducteur.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on imprègne tout d'abord partiellement les fibres de carbone au moyen de carbone, de manière à former une matrice primaire de carbone possédant des espaces intercalaires, puis on remplit ces espaces intercalaires au moyen du matériau conducteur, de manière à réaliser une matrice secondaire formée de ce matériau conducteur.
L'invention a également pour objet un ensemble de contact pour appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment pour disjoncteur, comprenant un organe de contact fixe et un organe de contact mobile, chaque organe étant pourvu d'un élément de contact d'arc respectif, ces deux éléments de contact étant aptes à présenter une première position mutuelle de contact et une seconde position mutuelle de coupure, dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre, caractérisé en ce qu'au moins un élément de contact d'arc est tel que décrit ci-dessus.
L'invention a enfin pour objet un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, en particulier un disjoncteur, comprenant une chambre de coupure pourvue d'un ensemble de contact, caractérisé en ce que cet ensemble de contact est tel que défini ci-dessus.
L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, illustrant une chambre de coupure appartenant à un appareillage électrique de coupure conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique, illustrant une première étape d'un procédé de fabrication d'un élément de contact d'arc appartenant à l'appareillage de coupure de la figure 1 ; - les figures 3 et 4 sont des vues micrographiques illustrant deux étapes suivantes de ce procédé de fabrication.
La figure 1 illustre une chambre de coupure 2 appartenant à un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, non représenté, qui est par exemple un disjoncteur. L'agencement de cette chambre de coupure est classique, de sorte qu'il sera décrit de façon succincte dans ce qui suit.
Cette chambre 2 est délimitée par une enveloppe cylindrique isolante 4 et est remplie d'un gaz isolant comme par exemple du SF6. Elle comprend tout d'abord un organe fixe de contact, affecté dans son ensemble par la référence 6. Cet organe 6 comporte, de façon connue, un support 8, sur lequel est monté un élément de contact d'arc 10.
La liaison entre le support 8 et l'élément de contact 10 est assurée par exemple par tout moyen mécanique, tel le vissage ou le goupillage, ou encore tout moyen de soudure avec ou sans métal d'apport. L'organe de contact 6, qui est électriquement connecté à un raccord électrique, non représenté, est en outre pourvu d'un contact de courant permanent 12.
La chambre de coupure 2 renferme également un organe mobile de contact, désigné dans son ensemble par la référence 14. Celui-ci comprend un support 16, sur lequel est rapporté un élément de contact mobile 18.
La liaison entre le support 16 et l'élément de contact 18 est assurée de façon analogue à la liaison évoquée ci- dessus, intervenant entre le support 8 et l'élément 10. Cet organe mobile 14, qui est également connecté à un autre raccord électrique, non représenté, est équipé d'un contact de courant permanent 20. Ce dernier supporte une tuyère ou buse isolante 22, délimitant un canal annulaire 24.
En service, de façon classique, l'organe mobile 14 peut être déplacé entre une position de contact, représentée sur la gauche de la figure 1, dans laquelle les éléments 10 et 18 sont en contact mutuel, ainsi qu'une position de coupure, représentée sur la droite de cette figure 1, dans laquelle ces deux éléments 10 et 18 sont mutuellement séparés.
Lors du déplacement de l'organe mobile 14 de sa position de contact à sa position de coupure, il se forme un arc électrique entre les deux éléments de contact 10 et
18, alors qu'un gaz isolant se trouve dirigé, via le canal annulaire 24, dans la zone 25 de cet arc électrique.
Les figures 2 à 4 illustrent trois étapes de fabrication d'un élément de contact d'arc 10 ou 18 équipant l'appareillage électrique dont la chambre de coupure 2 est représentée sur la figure 1.
Il s'agit tout d'abord, comme le montre la figure 2, d'arranger des fibres de carbone 26 de manière à former un tressage tridimensionnel, désigné dans son ensemble par la référence 28.
Une telle étape de formation de ce tressage 28 est connue, en tant que telle, de l'état de la technique. Elle est par exemple décrite dans l'ouvrage intitulé « Pratique des matériaux industriels », publié en mai 1998 dans la collection « Les référentiels DUNOD ».
Le tressage tridimensionnel 28 est réalisé à partir de fibres longues de carbone au sens de l'invention mentionné précédemment, et il est inévitable qu'une quantité non négligeable de ces fibres longues soit altérée par des cassures ou des séparations de fibres lors de la formation du tressage. Par conséquent, le matériau obtenu en fibres de carbone tressées est constitué d'une part de fibres longues de carbone et d'autre part de fibres de carbone qui ne sont plus des fibres longues au sens de l'invention.
Une fois le tressage 28 réalisé, il s'agit alors d'infiltrer les fibres de carbone 26 qui le constituent. On imprègne ces dernières au moyen de carbone, sous forme de graphite, de manière à former une matrice primaire 30 s 'étendant principalement autour des fibres 26.
Il est à noter que cette imprégnation est réalisée de façon partielle. Ainsi, la matrice primaire 30 définit des espaces intercalaires 32, formant des zones libres qui ne sont pas remplies de carbone. Cette deuxième étape, décrite en référence à la figure 3, est également connue en tant que telle. Ainsi, elle est notamment explicitée dans l'ouvrage ci-dessus, qui a été précédemment mentionné en référence à l'étape de la figure 2. Enfin, comme le montre la figure 4, il s'agit d'imprégner le tressage 28 et la matrice primaire 30, au moyen d'un matériau électriquement conducteur, tel que du cuivre. Ce dernier occupe alors les espaces intercalaires 32, initialement laissés libres dans la matrice primaire 30.
Ceci conduit alors à la formation d'une matrice secondaire 34 constituant, avec la matrice primaire 30, une matrice principale dans laquelle sont noyées les fibres de carbone 26. Cette troisième et dernière étape du procédé de fabrication de l'élément de contact 10 ou 18 est également connue en tant que telle. Il est à noter que, lors de l'étape de la figure 3, on forme la matrice primaire 30 de sorte que le volume des espaces intercalaires 32 permet à la matrice de cuivre 34 de représenter, par exemple, entre 20 et 40% en poids de l'élément de contact considéré.
Une fois la matrice principale réalisée, il s'agit de mettre en forme l'élément de contact 10 ou 18. Cette étape, qui n'est pas représentée, est réalisée également de façon connue en soi, par tout moyen d'usinage approprié. On citera notamment le tournage, le fraisage ou encore 1 ' électro-érosion .

Claims

REVENDICATIONS
1. Elément de contact d'arc (10, 18) pour appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment pour disjoncteur, cet élément étant destiné à être rapporté sur un support respectivement fixe (8) ou mobile (16) appartenant à un ensemble de contact de cet appareillage de coupure, ledit élément (10, 18) étant apte à occuper, en service, une première position dans laquelle il est en contact avec un autre élément de contact (18, 10), ainsi qu'une seconde position dans laquelle il est séparé de cet autre élément de contact, afin de permettre l'interruption du courant dans l'appareillage, ledit élément de contact (10, 18) comprenant des fibres de carbone (26) noyées dans une matrice (30, 34) qui comprend au moins un matériau électriquement conducteur, caractérisé en ce que ladite matrice comprenant au moins un matériau conducteur comprend également du carbone, sous forme de graphite.
2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres de carbone (26) comprennent des fibres longues disposées selon un tressage tridimensionnel (28).
3. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau conducteur représente, en poids, entre 10 et 50% de cet élément de contact .
4. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau conducteur représente, en poids, entre 20 et 40% de cet élément de contact.
5. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la taille des particules du matériau conducteur est comprise entre 0,1 et 200 micromètres .
6. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que la taille des particules du matériau conducteur est comprise entre 1 et 50 micromètres.
7. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau électriquement conducteur est le cuivre.
8. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre desdites fibres de carbone (26) est compris entre 0,1 et 50 micromètres.
9. Elément selon la revendication 8, caractérisé en ce que le diamètre des fibres de carbone (26) est compris entre 2 et 15 micromètres.
10. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est sensiblement constitué desdites fibres de carbone (26) et de ladite matrice (30, 34) comprenant au moins un matériau conducteur.
11. Procédé de fabrication d'un élément de contact d'arc (10, 18) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- on forme un arrangement (28) desdites fibres de carbone (26) ; et - on imprègne ces fibres de carbone (26) au moyen de ladite matrice (30, 34) comprenant au moins un matériau conducteur.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on imprègne tout d'abord partiellement les fibres de carbone (26) au moyen de carbone, de manière à former une matrice primaire de carbone (30) possédant des espaces intercalaires (32), puis en ce qu'on remplit ces espaces intercalaires au moyen dudit matériau conducteur, de manière à réaliser une matrice secondaire (34) formée de ce matériau conducteur.
13. Ensemble de contact pour appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment pour disjoncteur, comprenant un organe de contact fixe (6) et un organe de contact mobile (14), chaque organe (6, 14) étant pourvu d'un élément de contact d'arc respectif (10, 18), ces deux éléments de contact (10, 18) étant aptes à présenter une première position mutuelle de contact et une seconde position mutuelle de coupure, dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre, caractérisé en ce qu'au moins un élément de contact d'arc (10, 18) est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11.
14. Appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, en particulier disjoncteur, comprenant une chambre de coupure (2) pourvue d'un ensemble de contact (10, 18, 22), caractérisé en ce que cet ensemble de contact est conforme à la revendication précédente.
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