Dispositif d'extinction d'arc pour disjoncteur électrique à huile. La présente invention a pour objet un dispositif d'extinction d'arc pour disjoncteur électrique à huile, dont le but est de réduire la durée et la longueur de l'arc qui se pro duit lors d'une disjonction.
Cet effet peut être obtenu, grâce à une déionisation efficace de la .zone entourant l'arc, en provoquant un mouvement relatif entre l'arc et le diélectrique environnant par exemple le bain d'huile. Ce déplacement rela tif peut être provoqué soit par un déplacement de l'arc dans le bain d'huile, soit par une injection d'huile dans la zone de l'arc, soit simultanément par ces deux effets.
Le dispositif d'extinction faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce que L'arc se produit dans une chambre en au moins deux parties dont la première sert à la production de gaz qui exercent une pression sur l'huile contenue dans au moins une autre partie, cette dernière étant formée par un em pilage de couches successives de plaques iso lantes et de tôles magnétiques, dont la forme est choisie de manière qu'elle présente, dans sa paroi latérale, une cheminée à comparti ments, l'arc se trouvant ainsi soumis, dans cette dite partie,
à l'action simultanée d'un jet d'huile dû à la pression existant dans la première et d'un champ magnétique créé par son propre circuit dans les tôles magnétiques et étant chassé de ce fait dans les comparti ments latéraux.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemples, quatre formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 5, 6 et 7 en sont des coupes longitudinales, et les fig. 2, 3, 4 et 5bis des coupes trans versales.
Dans ces quatre formes d'exécution, le dis positif d'extinction se présente sous la forme d'un pot de rupture enfermant complètement les organes de rupture. Dans le dessin, le contact de rupture fixe, qui a été représenté sous forme de contact à tulipe, est constitué par des segments 1 reliés par des lamelles flexibles 2 (fig. 1) à un plot fixe 3 qui est solidaire d'une tige de traversée 4 et qui est disposé dans la partie supérieure du pot for mée par une calotte 5.
<B>Un</B> trou taraudé 6 (fig: 1) ménagé dans le fond de cette calotte permet de la fixer soli dement sur la tige de traversée 4 de façon qu'elle puisse servir de support aux autres parties du pot de rupture. Le bord inférieur de la calotte comporte un taraudage intérieur .servant à. la fixation de la partie amovible de la chambre de rupture.
Dans la première forme d'exécution (fig. 1 à 4), cette chambre de rupture amovible 8 est constituée par un empilage de couches alternées de feuilles en tôle magnétique 9 et <B>de</B> plaques en matière isolante 10 serrées soli dement contre une bague-support 11 par des vis 12 dont les têtes appuient sur une plaque de fermeture 1.3 formant le fond de la cham bre de rupture. Cette bague-support 11 est facile à monter et à démonter, ce qui facilite le contrôle des contacts de rupture.
Les plaques isolantes 10 qui sont repré sentées sur la fig. 2 sont rectangulaires et comportant un trou correspondant à la section intérieure de la chambre de rupture.
Les feuilles en tôle magnétique 9, qui sont représentées sur la fig. 3, sont découpées en forme de fer à cheval.
En empilant alternativement une ou plu sieurs plaques isolantes 10 et un paquet de tôles magnétiques 9, on constitue une cham bre de longueur choisie à volonté, dont une paroi comporte au droit des tôles magnétiques des, fentes perpendiculaires à l'axe formant une cheminée qui présente des comparti- ments 20.
Dans. chaque couche de tôles magnétiques 9 sont disposés des sabots 14 (fig. 3) en ma tière isolante de l'épaisseur de la couche; la paroi intérieure de la chambre est garnie d'un cylindre isolant 15 échancré sur la largeur des fentes susmentionnées; ce cylindre isole les tôles magnétiques 9.
La forme de la bague-support 11 est choi sie de telle façon que l'axe de la chambre 8 est décalé par rapport à celui des contacts de rupture; une collerette filetée 16 (fig. 1) per met de fixer tout l'ensemble à la calotte 5. 4 l'intérieur de la bague 11 et à sa partie inférieure est fixé un contact de rupture auxi liaire 17 isolé par rapport de la bague 11.
La partie amovible 8 de la chambre de rupture est terminée à sa partie inférieure par la plaque isolante 13 qui est fixée par les mêmes vis que les plaques empilées et com porte; un trou de passage pour la broche de rupture mobile 18. Les têtes des vis d'assem blage 12 sont filetées de manière à permettre la fixation de capuchons isolants 19.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant: Lors d'une disjonction, un premier arc est amorcé entre les segments fixes 1 et la pointe de la broche 18.
Des gaz se produisent dans la partie 7 de la chambre située entre lesdits segments fixes 1 et le contact auxiliaire 17. Ces gaz exercent une pression sur l'huile contenue dans la chambre 8; un flux d'huile se produit par conséquent, d'une part, vers et à travers les orifices de la chambre 8, c'est-à-dire dans la cheminée compartimentée et, d'autre part. dans l'espace compris entre la broche 18 et les parois de l'orifice aménagé dans le fond 13. Etant donné l'exiguité de ce dernier, l'écoulement se produit principalement par les compartiments de la cheminée.
Dès que la broche 18 passe devant le con tact de rupture auxiliaire 17, l'arc se divise en deux tronçons en série, dont l'un s'établit entre les segments 1 et le contact auxiliaire 17, l'autre entre ce dernier et la pointe de la broche 18.
Ce deuxième arc, qui s'allonge au fur et à mesure que la broche 18 descend, se trouve soumis à l'action du flux d'huile résultant de la pression des gaz dans la partie supérieure 7 de la chambre. Cette injection d'huile pro duit déjà un refroidissement efficace de l'arc. Simultanément l'arc est soumis à l'action du champ magnétique créé dans les tôles magné tiques 9 par le circuit électrique: conducteurs d'amenée 4 et 2, segments 1, premier arc, contact 17, deuxième arc et broche 18, et. par effet de soufflage magnétique, l'arc se déplace rapidement vers la cheminée.
Sous la double action du jet d'huile, d'une part. et du soufflage magnétique, d'autre part.. l'arc est chassé dans les compartiments 26 de la cheminée et, grâce aux plaques iso lantes 10, se trouve scindé en plusieurs ban des, refroidies très efficacement, étant donné le contact intime entre l'arc et l'huile. Cet effet achève la rupture de l'arc. Des orifices 22 (fig. 1) ménagés dans la calotte 5 et de dimensions telles que le flux d'huile s'échappant à travers ces orifices au début de la coupure soit négligeable, permet tent l'échappement des gaz produits dans la chambre 8 et le remplissage de cette dernière.
Dans la forme d'exécution représentée par les fig. 5 et 5bisq la chambre où se produi sent les gaz dont la pression provoque le jet d'huile est formée par la bague-support 11 et par une plaque 21 en matière isolante. Le contact de rupture auxiliaire est constitué par une douille 23 en matière conductrice. Des orifices 24 ménagés dans la plaque 21 permettent une circulation d'huile entre les deux parties 25 et 26 de la chambre de rup ture.
Lors d'une disjonction, un premier arc s'amorce entre les segments 1 et la pointe de la broche 18. Dès que cette dernière passe ;, travers la douille métallique 23, l'arc se divise en deux tronçons en série dont l'un s'établit entre les segments 1 et la douille 23, l'autre entre cette dernière et la broche 18: ce dernier s'étire au fur et à mesure que la broche 18 descend. L'arc ,jaillissant dans la partie 25 produit la pression nécessaire pour chasser l'huile dans la partie 26 à travers les orifices 24. Les phénomènes d'extinction sont alors les mêmes que ceux décrits plus haut.
L'avantage du dispositif selon fig. 5 est de produire un jet d'huile pure dans la partie 26 puisque, lors du passage de la broche 18 dans la douille 23, l'huile contenue dans les canaux 24 est momentanément soustraite à l'action décomposante de l'arc. Le dispositif d'extinction d'après la fig. 1 convient plus particulièrement pour la cou pure d'arc de longueur réduite. Lorsqu'il s'agit de couper un circuit à tension très élevée par exemple, la longueur utile au dis positif d'extinction comprise entre les seg ments 1 et le fond 13 serait insuffisante pour que la rupture se produise à l'intérieur de la chambre de rupture.
D'autre part, un allon gement pur et simple de la chambre 8 par multiplication des couches superposées 9 et 10 conduirait à une construction où le volume de l'espace 7 serait disproportionné par rap port à celui de la chambre 8.
Dans la forme d'exécution représentée par la fig. 6, le dispositif d'extinction est adapté à la longueur d'arc par adjonction d'une se conde chambre 27 analogue à la chambre 8, mais qui est séparée de celle-là par une pla que isolante 28 dans laquelle sont ménagés des orifices 30 permettant une circulation d'huile entre les chambres 8 et 27 et qui est munie d'une douille 29 en matière conduc trice. .
Lors d'une disjonction, un premier arc s'amorce entre les segments 1 et la pointe de la broche 18. Dès que cette dernière passe devant le contact auxiliaire 17, l'arc se divise en deux tronçons en série dont l'un s'établit entre les segments 1 et le contact 17, l'autre entre ce dernier et la broche 18. Les phéno mènes se produisant jusqu'au moment où la broche plonge dans la douille 29 ont été dé crits plus haut.
Lors du passage de la pointe de la broche 18 par la douille 29, l'arc se trouve sectionné en trois, tronçons dont les deux premiers, c'est-à-dire les arcs partiels entre les segments 1 et le contact 17, d'une part, ce dernier et la douille 29, d'autre part, agissent alors comme producteurs de gaz don nant la pression nécessaire pour provoquer un jet d'huile dans la chambre 27 à travers les orifices 30.
La fig. 7 représente une quatrième forme d'exécution où le dispositif comporte trois chambres dont la première a pour fonction essentielle la production de gaz, et dont la deuxième sert successivement de chambre d'extinction et de chambre de production de gaz pour la chambre 27. Ce dispositif réunit donc les avantages des autres dispositifs.
On pourrait d'ailleurs facilement imaginer un dispositif à plus de trois chambres.