Disjoncteur éleetrique pour tensions élevées. Dans les -disjoncteurs électriques mo dernes dans lesquels on utilise pour l'extinc tion de l'arc un soufflage par un gaz com primé, une vapeur isolante ou d'autres moyens analogues, il est nécessaire, pour évi ter le réamorçage de l'arc, de créer très rapi dement une distance d'isolement importante entre l'électrode fixe et l'électrode mobile. Pour assurer un bon fonctionnement du dis joncteur, cette distance d'isolement entre les contacts doit être obtenue dans un temps de l'ordre de un centième de seconde.
Comme, d'autre part, la distance d'isole ment nécessaire augmente au fur et à me sure que la tension de service de l'appareil croît, on est amené à. donner à l'électrode mo bile une vitesse de déplacement de l'ordre de dix mètres par seconde. De telles vitesses ne peuvent être obtenues sur de grandes dis- tances qu'à l'aide d'artifices mécaniques très compliqués dont le fonctionnement est incer tain dans les appareils industriels.
La présente invention a pour but d'évi ter cet inconvénient et de réaliser à temps une distance d'isolement suffisante pour de très hautes tensions tout en n'employant qu'une vitesse de déplacement et une course relativement. faibles de l'électrode mobile.
Suivant l'invention, l'une des électrodes du disjoncteur est composée d'au moins deux parties branchées en série dont la connexion électrique est coupée, sans production d'are, pendant le processus d'ouverture, cette cou pure ayant lieu .dans un milieu possédant une résistance diélectrique plus élevée que celle du milieu qui. au moment de l'extinction de l'arc, sépare l'électrode opposée de la partie la plus proche de l'électrode en plusieurs parties.
La coupure de la connexion électrique des deux parties de l'électrode qui peut être l'é lectrode mobile est réalisée de préférence en rendant ces deux parties complètement indé pendantes l'une de l'autre. Toutefois, on pour- rait également atteindre le but désiré en les fixant rigidement l'une à l'autre par une pièce isolante ou isolée et en prévoyant entre les deux parties un pont conducteur appro prié qui est ouvert, au moment favorable de la course de l'électrode mobile, au moyen d'une butée ou d'un dispositif analogue.
L'in terruption de la connexion électrique entre lesdites deux parties de l'électrode a lieu, de préférence, au plus tard, au bout d'une pË riode du courant à partir de la. séparation de l'un des contacts de la. partie voisine de l'électrode opposée.
Il convient de remarquer qu'on a déjà. em ployé dans les pots d'explosion d'interrup teurs dans l'huile des électrodes mobiles en deux parties dans le but de créer entre ces deux parties un deuxième arc en série, lequel est éteint par l'huile mise sous pression par le premier arc. Quoique dans ces dispositifs les organes soient analogues à ceux faisant l'objet de la présente invention, ils ont dans les deux cas une fonction entièrement diffé rente puisque, suivant l'invention, ils servent non pas à créer un arc nouveau dont l'extinc tion est destinée à couper le circuit, mais à empêcher la formation d'un nouvel arc entre les électrodes fixe et mobile.
Le dessin ci-annexé montre plusieurs exemples d'exécution de l'objet de l'invention suivant lesquels l'électrode mobile comporte deux parties.
Dans ces dessins, les fig. 1 à 3 sont des schémas indiquant les différentes positions de parties de l'électrode mobile, tandis que les fig. 4 à 6 montrent schématiquement trois variantes d'exécution du disjoncteur conforme à l'invention.
Dans tous les dessins, l'électrode fixe est désignée par 1, et les deux parties de l'élec trode mobile par 2 et 3. La partie principale 3 de l'électrode mobile est reliée par un con tact glissant à une électrode auxiliaire 4, tan dis que le contact fixe 1 est branché à une résistance 5, dont les différents éléments sont reliés à d'autres électrodes auxiliaires 8 pla cées dans le chemin de l'arc qui est soufflé par un un fluide sortant d'une tuyère 6. Les deux parties 2 et 3 de l'électrode mobile sont mécaniquement indépendantes. Vers la fin de la course d'ouverture, l'électrode intermé diaire ?. primitivement en contact avec la.
partie principale 3, est arrêtée par une butée 9, tandis que l'électrode 3 termine sa course d'ouverture en se séparant de l'électrode 2 ar rêtée. Cette séparation a lieu à l'intérieur d'une chambre 7 que l'électrode 3 traverse complètement dans la position de fermeture du disjoncteur.
La fig. 1 montre le disjoncteur à l'état fermé, la fig. 21 à l'état demi-ouvert et la fig. 3 à l'état d'ouverture complète.
Le fonctionnement du dispositif est donc le suivant: lors d'un court-circuit, le disjonc teur déclenche et les parties mobiles 2 et 3 qui sont en contact au début de la course de déclenchement et animées d'une grande vi tesse de translation se séparent du contact fixe 1 (fig. 2). Au même instant, l'air com primé s'échappe de la tuyère 6 et souffle l'are qui est allongé et chassé sur les électrodes 8. ce par quoi les résistances 5 sont introduites dans le circuit. Sous l'action du soufflage. l'arc atteint l'électrode extrême 4, de sorte que sa moitié située entre le contact 2 et l'é lectrode 4 s'éteint.
Ces phénomènes se produi sent en un centième de seconde environ, temps qui correspond au premier passage de l'inten sité par zéro, se produisant après la sépara tion des contacts. La résistance 5 qui a été in sérée immédiatement maintient la différence de potentiel entre les électrodes 1 et 2 sensi blement nulle et l'arc ne peut se réamorcer puisque la distance entre l'électrode 8 la plus éloignée des contacts et l'électrode libre 4 a. été choisie supérieure à la distance minima d'isolement pour la tension de service du dis joncteur (fig. 2).
Pendant le même temps (fig. 3), les points de contact entre l'électrode auxiliaire 2 et l'électrode mobile 3 plongent dans le réservoir 7, contenant un fluide dont la résistance diélectrique est supérieure à. celle du fluide se trouvant à ce moment entre les électrodes 1 et ?. Les pièces 2 et 3 sont séparées aussitôt, l'électrode étant arrêtée par 1F, butée 9: de cette façon, il suffit d'une dis- tance !1 très réduite entre l'électrode mobile principale .'; et l'électrode auxiliaire 2 pour créer un isolement suffisant évitant le réa- morçage de l'arc entre 1 et 2 et toute produc tion d'arc entre 2et 3.
Puisque le fluide dans le réservoir 7 est plus isolant que celui exis tant dans la chambre d'arc, la somme des deux distances entre les pièces l., 2 et 3 peut donc être iiife=rieure à celle nécessaire clans le cas d'une électrode mobile en une pièce accom plissant sa course dans un milieu influencé par l'arc. Il en résulte qu'à vitesse d'ouver ture moindre, l'isolement entre les électrodes dans l'appareil décrit sera au moins égal < a celui obtenu dans les appareils connus dont la vitesse de déplacement de l'électrode mo- hile est très poussée.
La fig. 4 montre un exemple de réalisa tion moins schématique du disjoncteur que l'on vient de décrire. La chambre 7 y con tient un liquide isolant tel que l'huile. En dessous de cette chambre se trouve le dispo sitif de commande pneumatique de l'électrode 3, lequel dans sa position de fermeture serre l'électrode intermédiaire 2 contre le contact 1. Au -déclenchement, lorsque l'électrode 3 descend, le poids propre de l'électrode inter médiaire 2 l'amène à suivre son mouvement de descente jusqu'à ce que celui-ci soit arrêté par la butée 9; les pièces 2 et 3 sont sépa rées ensuite dans l'huile comme montré dans la fihure.
Dans l'exemple de réalisation de la fig. 5, le milieu dans lequel se séparent les deux parties de l'électrode mobile est de l'air com primé qui est amené dans la chambre 7 par un canal auxiliaire 10. D'autre part, l'élec trode \?, au lieu de se séparer du contact fixe par sa seule pesanteur, comme dans l'exemple de la fig. 4, est soumise ici à la pression exercée par l'air comprimé sur un piston 11, solidaire de l'électrode 2. Ce piston est contenu dans un cylindre 12.
On pourrait disposer ces organes de telle façon que le déplacement du piston 11 donne une compres sion supplémentaire de l'air comprimé amené dans la chambre 7 par le conduit 10 et, par suite, provoque un isolement diélec trique plus élevée-dans cette chambre.
Enfin, dans la fig. 6, le réservoir 7 est rempli d'un gaz comprimé par la. descente du piston 11, solidaire de l'électrode 2, cette descente se faisant sous l'action de l'air com primé amené par le canal 10.
Quoique dans toutes les exécutions dé crite le disjoncteur soit muni d'un dispositif de soufflage par gaz comprimé et comporte des résistances à introduire -dans le circuit, l'invention s'applique également aux disjonc teurs sans résistances et pourvus .d'un moyen quelconque pour le soufflage -de l'arc. Lors que les parties 4. 5, et 8 sont supprimées, la connexion électrique entre les parties 2 et 3 de l'électrode mobile ne doit être ouverte, bien entendu, qu'après l'extinction de l'arc entre 1 et 2, de façon à éviter la production d'ares entre 2 et 3.
Enfin. dans le cas envisagé ci-dessus, où la. coupure électrique entre les pàrties 2 et 3, reliées par une entretoise isolante, se fait par ouverture d'un pont de contact, il est bien évident que ce dernier .doit être placé dans la chambre 7 remplie d'un fluide très isolant.
Dans certains cas, il peut être plus avanta geux d'utiliser une électrode comportant plus de deux pièces dont les connexions électriques doivent être coupées. Dans ce cas, il suffit de multiplier d'autant, dans un même appa reil, les pistons ou les ponts de contact.