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"CONTACTCOMPENSE POUR ENCLENCHEMENT SUR COURT-CIRCUIT"
On sait que dans les interrupteurs électriques il se produit, aux surfaces où deux contacts se touohent, une répulsion d'origine électrodynamique. Pour vaincre ces efforts de répulsion et pour éviter ainsi les brûlures, on a essayé de serrer les deux oontacts d'une paire les uns oontre les autres au moyen d'un ressort.
Ce moyen est actuellement employé, spécialement dans le cas où les deux oontaots d'une paire se touohent en bout.Lorsque les interrupteurs de ce genre doivent être calculés pour pouvoir enclencher sur de forts courants de court-circuit
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il devient nécessaire de demander à ces ressorts des efforts considérables et de leur donner par conséquent des dimen- sions très importantes ce qui est très gênant dans la construction des interrupteurs.
La présente invention remédie à cet inconvénient en renforçant l'effort du ressort par des forces électromagnétiques. Les contacts selon l'invention sont constitués par deux contacts se touohant en bout, l'un de ces contacts étant mobile et l'autre contact monté sur la partie fixe de l'interrupteur, étant déplaqable dans celle-ci, ces deux contacts étant serrés l'un contre l'autre par un ressort et par des forces électromagnétiques produites par un circuit dont le noyau est fixe et l'armature solidaire du contact déplaçable.
L'invention est particulièrement applicable aux interrupteurs connus dans lesquels le contact déplaçable forme un contact auxiliaire pouvant coulisser sur une certaine longueur dans son support formant le contact principal fixe.
Une solution particulièrement simple consiste à créer le champ électromagnétique directement par le courant que l'interrupteur doit couper.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, deux modes d'application de l'invention. Les figures 1 et 2 représentent, en coupe, deux exécutions conformes à l'invention; la figure 3 est une coupe de la figure 2 suivant le plan X-X, vue dans la direction de la flèche a et la figure 4 est une deuxième coupe suivant Y-Y de la figure 2, vue dans la direction de la flèche b. Enfin, la figure 5 montre la position d'enclenchement des contacts de la figure 2.
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Dans la figure 1, le contact déplaçable est indiqué en 1 et le contact mobile en 2. Dans la position en- olenohéo de l'interrupteur, le contact déplaçable 1 repose, par son poids, sur le contact mobile 2, et est serré oontre oelui-oi par un ressort 10. Lorsqu'au déclenchement de l'interrupteur le contact mobile 2 s'abaisse, le contact dépla- çable 1 le suit sur une certaine longueur, sous l'action du' ressort 10. Le contact 1 est entouré d'un bobinage 3 qui lui amène le courant. Autour de ce bobinage et du contact 1 est disposé un noyau magnétique 4. Le contact 1 traverse ce noyau et se termine dans le haut par une place 5 en métal magnétique formant l'armature du circuit magnétique 4.
Comme l'attraction exercée sur cette plaquette 5 par le noyau magnétique 4 est .fonction du courant traversant l'enroulement 3, elle compense exactement l'effort de répulsion électrodynamique entre les contacts 1 et 2.
Dans l'exemple d'exécution des figures 2 à 5, le noyau 4 du circuit magnétique est constitué par les deux moitiés 4' et 4" d'un anneau. Ce circuit qui présente donc deux entrefers est disposé concentriquement autour des conducteurs amenant le courant aux contacts, de sorte que ce courant y engendre un ohamp éleotromagnétique. Le noyau magnétique 4 attire donc l'armature 5 qui comporte deux saillies triangulaires 7 dirigées vers le bas et plaoées en face des entrefers du noyau 4. Cette armature est fixée par une clavette 6 sur le contact auxiliaire 1 coulissant à l'intérieur d'un cylindre 8. A la fin du déclenchement, le mouvement de descente du contact 1 est limité par la butée de la clavette 6 oontre le fond de deux encoches du cylindre 8 qu'elle traverse.
Le courant venant de la borne de l'interrupteur est amené au contact mobile 2 en suivant le chemin
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indiqué par les flèches, c'est-à-dire en traversant un cylindre 8 à l'intérieur duquel peut coulisser le contact 1 et en passant par les doigts 9 du contact principal fixe an contact auxiliaire 1 et de là au contact mobile 2.
Un ressort en spirale 10 s'appuyant sur l'armature 5 tend à abaisser celle-ci et à rapprocher ainsi le contact déplaçable 1 du contact 2.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante : lorsque le courant traverse le tube 8, il orée dans le noyau 4 un champ magnétique qui attire l'armature 5. Cette attraction est renforcée par les saillies 7 de l'armature dont la forme correspond à celle des entrefers du circuit magnétique 4. Ainsi l'attraction magnétique renforce considérablement l'action du ressort 10 et serre le contact auxiliaire 1 contre le contact 2 en surmontant les efforts de répulsion qui y prennent naissance*
Il convient de remarquer, qu'abstraotion faite du dispositif électromagnétique, on connaît la disposition des contacts suivant figure 2, dans laquelle le courant venant de la borne de l'interrupteur est amené au contact mobile 2 par l'intermédiaire des contacts latéraux 9.
Le contact 2 pousse le contact 1 assez loin vers.le haut pour pénétrer lui-même entre les contacts 9, comme représenté par la figure 5. Dans cette position de fermeture, le courant, au lieu de traverser le contact 1, passe directement des contacts latéraux 9 au contact mobile 2. Cette disposition a l'avantage d'éviter normalement le passage du courant à travers les surfaces en bout des contacts 1 et 2 auxquelles s'attache l'arc de rupture. Elle a cependant l'inconvénient que les piqures pouvant être produites au déclenchement sur le contact auxiliaire 1, par le passage du courant entre les contacts 9 et l,risquent d'arrêter le mouvement de ce dernier. Dans ce cas, la coupure
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s'effeotuerait non sur les contacts 1 et 2 mais sur les contacts 8 et 9 ce qui détruirait ce dernier.
En renforçant, suivant l'invention, l'effort du ressort 10 par l'effet d'attraction électromagnétique décrit ci-dessus, on ne compense donc pas seulement, lors de l'enclenchement, les efforts de répulsion entre les surfaces en¯bout des oontaots 1 et 2, mais on évite en outre, au déclenchement, la séparation prématurée de ces contacts sous l'aotion du frottement supplémentaire dû au passage du courant entre les contacts 9 et 1.
L'invention s'applique plus particuliè- rement aux disjonoteurs à soufflage par gaz comprimés.
REVENDICATIONS
1) Contacts compensés pour interrupteurs électriques, caractérisés en ce qu'ils sont constitués par deux contacts se touchant en bout, l'un de ces contacts étant mobile et l'autre contact, monté sur la partie fixe de l'interrupteur, étant déplaçable dans celle-ci, ces deux oontaots étant serrés l'un contre l'autre par un ressort et par des forces électromagnétiques produites par un circuit dont le noyau est fixe et l'armature solidaire du contact déplaçable.
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"CONTACTCOMPENSE FOR SWITCHING ON SHORT-CIRCUIT"
We know that in electric switches there is produced, at the surfaces where two contacts touch each other, a repulsion of electrodynamic origin. To overcome these repulsive forces and thus to avoid burns, attempts have been made to tighten the two contacts of a pair against each other by means of a spring.
This means is currently employed, especially in the case where the two oontaots of a pair touch each other at the end. When switches of this kind must be calculated in order to be able to engage on strong short-circuit currents.
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it becomes necessary to require considerable efforts from these springs and consequently to give them very large dimensions, which is very inconvenient in the construction of switches.
The present invention overcomes this drawback by strengthening the force of the spring by electromagnetic forces. The contacts according to the invention are formed by two contacts touching each other at the end, one of these contacts being movable and the other contact mounted on the fixed part of the switch, being movable therein, these two contacts being tight against each other by a spring and by electromagnetic forces produced by a circuit whose core is fixed and the armature integral with the movable contact.
The invention is particularly applicable to known switches in which the movable contact forms an auxiliary contact which can slide over a certain length in its support forming the fixed main contact.
A particularly simple solution consists in creating the electromagnetic field directly by the current which the switch must cut.
The accompanying drawing shows, by way of example, two modes of application of the invention. Figures 1 and 2 show, in section, two embodiments according to the invention; Figure 3 is a section of Figure 2 along the X-X plane, seen in the direction of arrow a and Figure 4 is a second section along Y-Y of Figure 2, seen in the direction of arrow b. Finally, Figure 5 shows the engagement position of the contacts of Figure 2.
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In figure 1, the movable contact is indicated at 1 and the movable contact at 2. In the en-olenoheo position of the switch, the movable contact 1 rests, by its weight, on the movable contact 2, and is clamped against oelui-oi by a spring 10. When, on triggering of the switch, the movable contact 2 lowers, the movable contact 1 follows it over a certain length, under the action of the spring 10. The contact 1 is surrounded by a coil 3 which brings the current to it. A magnetic core 4 is placed around this coil and contact 1. Contact 1 passes through this core and ends at the top with a place 5 made of magnetic metal forming the armature of the magnetic circuit 4.
As the attraction exerted on this wafer 5 by the magnetic core 4 is a function of the current passing through the winding 3, it exactly compensates for the electrodynamic repulsion force between the contacts 1 and 2.
In the embodiment of FIGS. 2 to 5, the core 4 of the magnetic circuit is formed by the two halves 4 ′ and 4 ″ of a ring. This circuit which therefore has two air gaps is arranged concentrically around the conductors bringing the current at the contacts, so that this current generates an electromagnetic field there.The magnetic core 4 therefore attracts the armature 5 which has two triangular projections 7 directed downwards and placed opposite the air gaps of the core 4. This armature is fixed by a key 6 on the auxiliary contact 1 sliding inside a cylinder 8. At the end of the triggering, the downward movement of the contact 1 is limited by the stop of the key 6 against the bottom of two notches of the cylinder 8 that she is going through.
The current coming from the terminal of the switch is brought to the mobile contact 2 following the path
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indicated by the arrows, that is to say by crossing a cylinder 8 inside which the contact 1 can slide and passing through the fingers 9 of the fixed main contact an auxiliary contact 1 and from there to the moving contact 2.
A spiral spring 10 resting on the frame 5 tends to lower the latter and thus bring the movable contact 1 closer to the contact 2.
The device works in the following way: when the current passes through the tube 8, it orients in the core 4 a magnetic field which attracts the armature 5. This attraction is reinforced by the projections 7 of the armature, the shape of which corresponds to that of the air gaps of the magnetic circuit 4. Thus the magnetic attraction considerably reinforces the action of the spring 10 and tightens the auxiliary contact 1 against the contact 2 by overcoming the repulsion forces that arise there *
It should be noted that, abstracting from the electromagnetic device, the arrangement of the contacts according to FIG. 2 is known, in which the current coming from the terminal of the switch is brought to the moving contact 2 via the side contacts 9.
The contact 2 pushes the contact 1 far enough upwards to penetrate itself between the contacts 9, as shown in figure 5. In this closed position, the current, instead of passing through the contact 1, passes directly from the contacts. lateral contacts 9 to the movable contact 2. This arrangement has the advantage of normally preventing the passage of current through the end surfaces of the contacts 1 and 2 to which the rupture arc is attached. However, it has the drawback that the stitches that can be produced when tripping on the auxiliary contact 1, by the passage of current between the contacts 9 and 1, risk stopping the movement of the latter. In this case, the cut
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not on contacts 1 and 2 but on contacts 8 and 9 which would destroy the latter.
By reinforcing, according to the invention, the force of the spring 10 by the electromagnetic attraction effect described above, one therefore does not only compensate, during the engagement, the repulsion forces between the surfaces at the end. oontaots 1 and 2, but it also prevents, on triggering, the premature separation of these contacts under the aotion of the additional friction due to the passage of current between contacts 9 and 1.
The invention applies more particularly to circuit breakers with compressed gas blowing.
CLAIMS
1) Compensated contacts for electrical switches, characterized in that they consist of two contacts touching each other at the end, one of these contacts being movable and the other contact, mounted on the fixed part of the switch, being movable therein, these two oontaots being clamped against each other by a spring and by electromagnetic forces produced by a circuit whose core is fixed and the armature integral with the movable contact.