Disjoncteur électrique à jet de gaz La présente invention concerne un disjoncteur électrique à jet de gaz. On connaît déjà des disjonc teurs de ce type dans lesquels un dispositif provoque un jet de gaz, généralement de l'air, passant entre les surfaces coopérantes des contacts de l'interrup teur, lorsque celles-ci s'écartent durant l'ouverture du disjoncteur, de manière à maintenir à une valeur élevée la rigidité diélectrique du milieu existant entre les contacts et à contribuer ainsi à l'extinc tion des arcs qui se forment entre les contacts, lors de la coupure d'un courant.
Le disjoncteur faisant l'objet de l'invention, comprenant une première et une seconde pièce de. contact principales coopérantes de forme générale tubulaire, une pièce de contact auxiliaire capable d'un mouvement de glissement limité dans la pre mière pièce de contact principale, et une enceinte dans laquelle les pièces de contact sont disposées, est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire passer un courant de gaz sous pression à tra vers l'enceinte pendant une opération de fermeture, au moins jusqu'à ce que la pièce de contact auxi liaire vienne en prise avec la seconde pièce de contact principale,
le gaz s'échappant à travers l'alésage de la seconde pièce de contact principale jusqu'à ce qu'une surface de contact annulaire de la pièce de contact auxiliaire vienne en prise avec une surface de contact annulaire correspondante de la seconde pièce de contact principale et arrête l'échappement du gaz, la pression du gaz dans ladite enceinte agissant, au moins temporairement, pour constituer une partie au moins de la pression de contact entre lesdites surfaces de contact.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du disjoncteur objet de l'invention et des variantes. Les fig. 1, 2 et 3 sont des coupes longitudinales partielles de la première forme d'exécution, la fig. 4 est une coupe, à plus grande échelle, correspondant à la fig. 3 et montrant une autre posi tion de certains organes, la fig. 5 est une coupe partielle d'une variante, les fig. 6 et 7 sont des coupes partielles d'une autre variante, montrant deux positions de divers organes,
et les fig. 8 et 9 sont des coupes longitudinales par tielles de la seconde forme d'exécution, montrant deux positions de certains organes.
Le disjoncteur représenté à la fig. 1 comprend. un isolateur cylindrique creux 10 monté sur une base en fonte 11. Pour plus de simplicité, le mon tage est supposé être vertical, mais le disjoncteur peut être monté en position quelconque. Un capot 12 constitue l'une des connexions électriques du dis joncteur indiquée schématiquement en 13, l'autre connexion ayant lieu en 14 à la base en fonte. Une bride 15 de la base sert au raccordement à une source d'air comprimé, non représentée sur le dessin.
Le disjoncteur comprend une première pièce de contact principale 16, tubulaire et fixe, qui fait par tie du capot 12, et une seconde pièce de contact prin cipale 17 mobile comprenant une partie tubulaire 18 subdivisée à son extrémité supérieure par une série de découpures longitudinales pour former des doigts de contact 19, poussés vers l'intérieur par des res sorts circulaires 20. Dans la position de fermeture du disjoncteur, comme le montre la fig. 1, les extré mités supérieures des surfaces internes des doigts de contact 19 s'engagent avec une surface de contact correspondante 16a à la périphérie de la pièce 16.
D'autres doigts de contact 21 solidaires de la base en fonte 11 et poussés vers l'extérieur par un ressort 22 assurent la connexion électrique entre la pièce de contact mobile 17 et la base en fonte.
La pièce de contact mobile 17 peut glisser d'une façon limitée dans la base en fonte 11, le glissement étant commandé par l'admission sélective d'air com primé à la face supérieure ou à la face inférieure d'un piston 23 solidaire de l'extrémité inférieure de la partie tubulaire 18. Un plateau annulaire 24 solidaire de la pièce de contact mobile 17 coopère avec un siège annulaire 25 pour former une soupape d'injection commandant l'admission d'air comprimé dans un passage annulaire 26 limité par la surface interne de l'isolateur 10 et la surface externe de la pièce de contact mobile 17.
La pièce de contact mobile 17 comporte égale ment une pièce de contact auxiliaire 27 montée dans l'espace tubulaire défini par les doigts de contact 19 de la pièce de contact mobile et capable d'un mou vement glissant limité par rapport à cette pièce. Un ressort 28 appuie la pièce 27 contre une surface de contact intérieure correspondante 16b de la pièce de contact 16, lorsque le disjoncteur est en position de fermeture.
Le déplacement de la pièce 27 relati vement à la pièce de contact mobile 18 peut être commandé par l'admission d'air comprimé dans un cylindre 29 formé dans la pièce de contact mobile et dans lequel un piston 30 solidaire de la pièce 27 peut glisser.
En l'absence d'un jet d'air comprimé dans les cylindres qui commandent le déplacement des par ties mobiles, les contacts sont appuyés les uns contre les autres par des ressorts 31 logés dans la partie 18 de la pièce de contact principale 17. Dans ces con ditions, le plateau annulaire 24 appuie contre son siège 25.
Le capot 12 porte, outre la pièce de contact fixe 16 et sa tige pare-étincelle 32, une soupape d'échappement 33 qui est normalement poussée par un ressort 34 dans la position d'ouverture indiquée à la fig. 1, mais peut se déplacer pour coopérer avec un siège annulaire 35 de façon à fermer un passage annulaire d'échappement 36 conduisant à l'atmo sphère extérieure. Une soupape de retardement 37 commande le mouvement de la soupape d'échappe ment 33, comme cela est expliqué plus loin, selon la variation de la pression de l'air dans l'espace annulaire 26 qui entoure les contacts du disjoncteur.
Le fonctionnement du disjoncteur s'explique le mieux en considérant 1e cycle des opérations de déclenchement et d'enclenchement. La fig. 1 repré sente le disjoncteur à l'état enclenché ; le circuit du courant à travers le disjoncteur est établi par l'engagement des doigts de contact 19 avec la sur face de contact externe 16a de la pièce de contact 16, la soupape d'injection 24, 25 étant fermée et la sou pape d'échappement 33 ouverte. De l'air comprimé provenant de la source reliée à la bride 15 remplit un espace 38 en dessous de la soupape d'injec tion 24, 25.
Cette pression d'air contre cette soupape a pour effet d'accroître la poussée des ressorts 31 sur la partie 18 ; pour compenser dans une certaine mesure l'effet de cette pression, de l'air comprimé est également injecté, par un passage 39, sur la face supérieure du piston 23, dont la surface est légère ment inférieure à celle du plateau annulaire 24. Dans cet état, l'intérieur de la partie tubulaire 18 et le cylindre du piston 30 de la pièce de contact auxiliaire communiquent avec l'atmosphère par des passages 40 et 41, respectivement, tandis qu'un autre passage 42 relie à l'atmosphère la partie infé rieure d'un cylindre 43 dans lequel glisse le pis ton 23.
Bien que les passages 39, 40, 41 et 42 soient indiqués sur la figure comme émergeant de la sur face extérieure de la base en fonte 11, d'où ils sont reliés à un jeu de soupapes pour l'admission d'air comprimé ou son échappement dans l'atmosphère, cela n'est fait que pour faciliter les explications, alors qu'en réalité ce jeu de soupapes peut être logé à l'intérieur de la base en fonte 11.
Une opération d'ouverture du disjoncteur débute par l'ouverture d'une soupape d'amenée d'air com primé par le passage 41 à la face inférieure du piston 30, ce quia pour effet d'augmenter l'action du ressort 28 en exerçant une pression entre la pièce de contact auxiliaire 27 et la surface inté rieure 16b de la pièce de contact fixe et, par sa réaction sur la partie tubulaire mobile 18, de sur monter la pression exercée par les ressorts 31 et l'effet de la pression déséquilibrée sur la soupape d'injection 24, 25, de manière que la pièce 18 se déplace vers le bas.
Un raccord coulissant 44 dans le passage 41 permet de maintenir l'admission d'air au cylindre 29 durant ce mouvement. Dès que le déplacement de la pièce de contact mobile 17 écarte le plateau annulaire 24 de son siège 25, le déséqui libre de pression à travers la soupape d'injection est supprimé, de sorte que le déplacement de la pièce de contact mobile est accéléré.
Durant ce déplacement initial de la pièce de contact mobile 17, les doigts de contact 19 sont reti rés de la pièce de contact 16 et se déplacent vers l'intérieur, par l'effet des ressorts 20, de manière à embrasser et à établir le contact avec la surface cylindrique de la pièce auxiliaire 27 à laquelle le courant traversant l'interrupteur est alors transféré. La différence de pression à travers la pièce 27, ainsi que la pression d'air dans le cylindre 29 et l'action du ressort 28, maintiennent la pièce de contact auxi liaire 27 fermement appuyée contre la pièce de contact fixe 16 durant cette partie de l'opération.
Le déplacement de la pièce de contact mobile 17 se poursuit et la pièce de contact 27 atteint la limite de sa course par rapport à elle. Lorsque la pièce de contact mobile 17 continue à se déplacer, elle entraîne alors avec elle la pièce de contact auxi liaire 27, ce qui a pour effet d'écarter celle-ci de la pièce de contact fixe et de permettre au jet d'air comprimé de traverser complètement le disjonc teur ; lorsque la pièce de contact mobile a achevé son déplacement, les pièces occupent les positions représentées par la fig. 2. Le mouvement des pièces peut être amorti par l'action du piston 23 dans son cylindre 43 et du piston 30 dans son cylindre 29.
Durant cette partie de l'opération, un arc jaillit entre la pièce de contact auxiliaire 27 et la pièce de contact fixe 16, puis est transféré à la tige pare- étincelle 32 à l'intérieur de la pièce de contact fixe par le jet de gaz qui s'écoule par la soupape d'injec tion ouverte et s'échappe dans l'atmosphère par l'alésage de la pièce de contact fixe et la soupape d'échappement 33 ouverte. Par suite de l'ouverture de la soupape d'injection 24 et du remplissage sub séquent de l'intérieur de l'isolateur 10 avec de l'air sous pression, la soupape de retardement 37 reçoit de l'air par un passage 45.
Après un intervalle suf fisamment long pour assurer l'extinction de l'arc entre les contacts, cette soupape de retardement amène de l'air comprimé à la face supérieure d'un piston 46 solidaire de la soupape d'échappement 33, ce qui provoque la fermeture de cette soupape. Finalement, le passage 41 est relié à l'atmosphère et la pièce de contact auxiliaire 27 se déplace sous l'action de la pression d'air dans le passage 26 agis sant à la face supérieure du piston 30, dans la posi tion rétractée qu'indique la fig. 3. Il en résulte un écartement entre les pièces de contact qui permet une rigidité diélectrique convenable, même à la pression atmosphérique, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un interrupteur en série ou d'isolement séparé. L'intérieur de l'isolateur 10 demeure rempli d'air sous pression.
Pour ramener le disjoncteur en position de fer meture, de l'air comprimé est appliqué simultané ment au cylindre 29 par le passage 41, à l'extrémité inférieure du cylindre 43 par le passage 42 et à la face inférieure du piston 46 de la soupape d'échap pement par un passage non indiqué sur le dessin. La pièce de contact auxiliaire 27 est ainsi ramenée à la position indiquée à la fig. 2, émergeant du tube défini par les doigts de contact 19 ; la soupape d'échappement 33 est ouverte pour permettre le passage d'un jet d'air à travers le disjoncteur, tan dis que la pièce de contact mobile 17 commence à se déplacer entièrement vers sa position de ferme ture.
Dès que la pièce 27 touche la surface inté rieure 16b du contact fixe 16, elle agit comme une soupape pour interrompre le jet d'air. La pression d'air qui en résulte agit alors dans l'espace annu laire 26 qui entoure les pièces de contact, ce qui a pour effet d'appuyer fermement la pièce 27 contre la surface de contact 16b de la pièce de contact fixe. Tandis que le mouvement de la pièce de con tact mobile 17 se poursuit, les doigts de contact 19 touchent la surface extérieure 16a de la pièce de contact fixe et se dégagent de la pièce 27, transfé rant ainsi le courant aux surfaces des pièces de contact principales. Finalement, le plateau annu laire 24 vient appuyer contre son siège 25, ce qui supprime l'amenée d'air à l'intérieur de l'isolateur.
L'air qui s'y trouve peut s'échapper par un pas sage 47 qui communique avec l'intérieur de la pièce de contact fixe 16 et, de là, à l'atmosphère, étant donné que la soupape d'échappement 33 demeure ouverte.
Si le circuit est sous tension, un arc peut jaillir entre la pièce auxiliaire 27 et la pièce fixe 16, lorsque ces pièces se rapprochent. La présence du jet d'air à travers l'interrupteur fait en sorte que cet arc est immédiatement entraîné dans la pièce 16 et transféré à la tige pare-étincelle 32, de la même façon que durant une opération d'ouverture. Le transfert du courant de la pièce auxiliaire aux doigts de contact 19 de la pièce de contact mobile 17, qui appuient contre une surface de contact diffé rente<I>16a</I> de la pièce fixe, a pour résultat que les surfaces principales conduisant le courant ne sont pas affectées par la formation d'arc lors des opéra tions d'ouverture et de fermeture.
La fig. 4 est une vue agrandie des pièces de contact du disjoncteur. Elle montre que la pièce 27 est constituée par un corps 48, une pièce pare-étin- celle 49 et une face pare-étincelle annulaire 50. De même, l'intérieur de la pièce de contact fixe com porte un anneau pare-étincelle 51. Lors de la for mation d'un arc entre ces pièces durant une opéra tion d'ouverture ou de fermeture, seule la première décharge passe par la surface pare-étincelle exté rieure 50 et l'anneau 51 de la pièce de contact fixe.
L'arc est immédiatement transféré à la partie cen trale 49 et à la tige pare-étincelle 32 de la pièce de contact fixe, où il demeure jusqu'à ce qu'il soit éteint lors d'un passage du courant par zéro.
La fig. 4 montre en outre que, aux positions rela tives des pièces de contact durant la formation de l'arc, le profil de la pièce de contact mobile, exempt de brusques discontinuités, est tel que l'intensité du champ électrique entre les pièces de contact n'augmente pas de manière inadmissible. De plus, le flux d'air comprimé longeant les surfaces de con tact parvient à l'intérieur de la pièce de contact fixe 16 comme l'indiquent les flèches, sans turbu lence notable.
La fig. 5 montre un détail d'une variante com portant deux disjoncteurs élémentaires 52 montés en opposition sur une base en fonte 53 commune. Chaque disjoncteur élémentaire 52 est analogue au disjoncteur représenté par les fig. 1 à 3, mais les soupapes d'injection 24 de ces figures sont rempla cées par une seule soupape à tiroir 54 qui ferme l'admission d'air comprimé dans la base en fonte 53. Cela permet de réduire la longueur du disjoncteur, comparativement à celle du disjoncteur représenté par les fig. 1 à 3, et de réaliser ainsi une très nette réduction de la longueur de l'ensemble des deux disjoncteurs.
La commande de ce disjoncteur est plus complexe, car la soupape d'injection 54 doit être ouverte et fermée en synchronisme avec les mouvements des pièces de contact ; de plus, le désé quilibre de pression à travers la soupape d'injec- tion 24 des fig. 1 à 3 ne peut plus servir à faciliter la commande des mouvements des pièces de contact.
La soupape d'injection 54 est commandée par l'admission d'air comprimé dans un cylindre 55 où glisse un piston annulaire 56 disposé à l'extrémité de la soupape. La face annulaire de la soupape coopère avec un siège annulaire 57 dans la base en fonte, ce siège étant un peu en retrait, afin de le protéger contre le jet d'air. Un déflecteur 58 contri bue au libre écoulement de l'air vers les pièces de contact lorsque la soupape d'injection est ouverte.
Une autre disposition des pièces de contact, qui peut être substituée aux dispositions représentées par la fig. 4, est indiquée aux fig. 6 et 7 qui mon trent une seconde variante. Celle-ci comprend une première pièce de contact 60 et une deuxième pièce de contact 61. Dans une construction semblable à celle représentée par les fig. 1 à 3, la pièce de con tact 60 serait fixe, tandis que la seconde pièce de contact 61 serait mobile ; cette disposition peut natu rellement être modifiée lors de l'application à d'autres constructions de la disposition des pièces de contact indiquée par les fig. 6 et 7.
La pièce de contact 60 est munie d'un anneau pare-étincelle 62, fixé dans son ouverture, ainsi que d'une série d'au moins trois doigts de contact 63 disposés autour de la pièce 60, à l'extérieur de l'anneau pare-étincelle 62. Ces doigts de contact ont une section en forme de L, l'une des branches du L formant une surface de contact destinée à s'engager avec une surface de contact correspondante de la seconde pièce de contact 61, l'autre branche servant à loger le doigt de contact dans la pièce 60.
Cette autre branche se termine par une partie élargie 63a d'une section partiellement cylindrique, qui est logée dans une rainure correspondante 60a de la pièce 60, de sorte que la pièce 60 présente une série de rai nures de section cylindrique, reliées ou séparées. Les surfaces des rainures 60a et de la partie termi nale 63a du doigt de contact peuvent ainsi glisser l'une sur l'autre et permettre au doigt de contact 63 de bouger sous l'action de ressorts 64. La large sur face de contact obtenue de la sorte réduit le risque d'un collage entre les surfaces de contact glissantes.
Une lèvre à l'extrémité de la branche inférieure du doigt de contact 63 s'engage dans le bord de l'anneau pare-étincelle 62, afin de limiter le déplacement du doigt de contact.
La pièce de contact 60 est en outre munie d'une tige pare-étincelle centrale 65.
La seconde pièce de contact 61 comprend une partie principale cylindrique 66, tandis qu'une pièce de contact auxiliaire 67 peut coulisser dans l'extrémité de la pièce principale 66, entre des posi tions dans lesquelles elle est au moins en partie rétractée à l'intérieur de la seconde pièce princi pale, comme l'indique la fig. 6, tandis qu'elle peut également en émerger comme le montre la fig. 7,
pour réaliser une surface de contact d'une forme telle que l'intensité du champ électrique entre les pièces de contact principales 60 et 61 ne présente nulle part une valeur élevée inadmissible et qu'il n'en résulte pas de turbulence locale du jet d'air.
La pièce de contact principale 66 se termine par une surface annulaire 66a disposée de façon à venir buter contre les doigts de contact 63 de la pièce de contact 60, la pression de contact étant fournie par les ressorts 64.
La pièce de contact auxiliaire 67 est munie d'un anneau 68 qui vient appuyer contre l'anneau pare- étincelle 62 de la pièce de contact 60 et contre la pièce pare-étincelle centrale 69, dans la position de fermeture. Une bonne connexion électrique entre la pièce de contact principale 66 et la pièce de contact auxiliaire 67 est obtenue à l'aide de languettes de contact et de ressorts 70 disposés entre les deux pièces de contact. Le déplacement de la pièce de contact 67 relativement à la pièce de contact prin cipale 66 est obtenu en amenant de l'air comprimé par un passage 71 à la face inférieure de la pièce 67 et en reliant ce passage avec l'atmosphère.
En outre, il peut être fait usage de ressorts, non indiqués sur le dessin.
Tout arc qui se forme durant l'opération jaillit entre les anneaux pare-étincelle 62 et 68, mais est transporté par le jet d'air dans la première pièce de contact principale et s'établit entre la tige 65 et la pièce centrale 69.
La forme d'exécution représentée aux fig. 8 et 9 est analogue à celle que représentent les fig. 1 à 3, mais elle comporte certaines autres particularités et fonctionne d'une façon passablement différente.
Cette forme d'exécution comprend un isolateur creux 80 monté verticalement, mais qui peut l'être sous n'importe quel autre angle, sur une base en fonte 81 et surmonté d'un capot 82 ; la base et le capot forment les connexions électriques du disjonc teur, comme cela est indiqué schématiquement en 83 et 84. La base en fonte 81 est munie d'une bride 85 pour le raccordement à une alimentation en air comprimé et qui est en communication permanente avec l'intérieur de l'isolateur 80.
Le disjoncteur comprend une pièce de contact mobile 88 et une pièce de contact fixe 89 consistant essentiellement en une partie tubulaire 90 suppor tée par la base en fonte 81, dont elle peut être soli daire, et pénétrant dans l'isolateur 80. A son extré mité supérieure, cette partie 90 est divisée par une série de découpures longitudinales, de manière à former une série de trois doigts de contact 91 ou plus, qui sont poussés par des ressorts circulaires 92 et, au besoin, par leur propre élasticité, vers l'inté rieur du tube qu'ils définissent.
Une pièce de contact auxiliaire 93 est montée à l'intérieur des doigts de contact 91, de façon à pouvoir se déplacer légère ment entre la position où son sommet est approxi mativement en ligne avec les extrémités des doigts de contact 91, comme l'indique la fig. 8, et la posi tion où elle émerge des doigts de contact, comme l'indique la fig. 9. Une pièce de guidage 94, termi- née par un piston 95, est montée sur la partie 90 à l'aide d'un bossage 96 ; le piston 95, qui glisse dans le cylindre 97 formé dans la pièce de contact 93, sert à la fois à guider et à commander le déplace ment de cette pièce.
Un passage 98 qui débouche à la surface supérieure du piston 95 est normalement alimenté en air comprimé, mais peut être relié à l'atmosphère. Un ressort 99 pousse la pièce 93 vers l'extérieur depuis la partie 90.
La pièce de contact 88 peut glisser longitudinale ment dans un tube de support 100, qui est un prolon gement d'une pièce 101 reliant le capot à l'isolateur. L'extrémité inférieure du tube de support 100 est subdivisée de la même manière que la partie 90 pour former une série de trois doigts de contact 102 ou plus, poussés vers l'intérieur par des ressorts circu laires 103. Des, bras 104 relient la pièce de contact 88 avec une tige de piston 105 qui porte à son extrémité supérieure un piston 106 glissant dans un cylin dre 107, logé dans un bloc cylindrique 108 du capot. L'extrémité inférieure de la tige de piston 105 s'étend vers le bas pour former une tige pare-étincelle 109 de la pièce de contact 88.
Le choix de la pièce 88 comme contact mobile principal du disjoncteur simplifie les connexions nécessaires au cylindre de commande de la pièce de contact auxiliaire ; de plus, le fonctionnement du disjoncteur n'exige alors que le déplacement de la plus légère et de la plus simple des deux pièces de contact.
Une chemise 110 est disposée entre la périphérie du piston 106 et la paroi du cylindre 107 ; elle coo père avec une série d'ouvertures formées dans la paroi du cylindre, pour commander le mouvement du pis ton, comme cela est expliqué plus loin. Un piston annulaire<B>111</B> au sommet de la chemise 110 com mande le mouvement de celle-ci qui est poussée vers le haut par des ressorts 112 à son extrémité infé rieure.
Un ressort de pression 113 pousse la pièce de con tact 88 vers le bas, pour l'engager avec la pièce de contact inférieure.
L'intérieur de la pièce 88 communique avec l'atmosphère par un passage annulaire 114. Une soupape d'échappement annulaire<B>115,</B> coulissant dans un logement du bloc cylindrique 108 du capot, peut coopérer avec un siège annulaire 116 logé dans la pièce 101 reliant le capot à l'isolateur, pour fer mer le passage 114, un ressort 117 agissant dans le sens de fermeture. Un piston annulaire 118 au som met de la soupape d'échappement 115 coulisse dans un cylindre 119, dans lequel de l'air comprimé peut être amené pour commander le mouvement de cette soupape.
Le jeu de soupapes par lequel l'amenée d'air com primé dans les différents cylindres est commandée n'est pas indiqué sur le dessin, mais il peut être de n'importe quelle forme appropriée et situé soit dans le corps du disjoncteur, soit à l'extérieur. Le fonctionnement du disjoncteur sera mainte nant décrit en considérant un cycle de déclenche ment et d'enclenchement.
Dans la position de fermeture du disjoncteur, comme le représente la fig. 8, les surfaces internes des doigts de contact 91 de la pièce de contact prin cipale inférieure 89 sont engagées avec une surface extérieure correspondante 88a de la pièce de contact principale supérieure 88. Dans cette position, les doigts de contact 91 sont écartés de manière qu'ils n'appuient pas contre la périphérie extérieure de la pièce de contact auxiliaire 93, le circuit à travers le disjoncteur n'étant établi que par les doigts de contact 91 et leurs surfaces de contact touchant la pièce de contact 88.
La pièce 93 est toutefois pous sée vers le haut par son ressort 99, de sorte que l'anneau pare-étincelle 120 placé à sa surface touche l'anneau pare-étincelle correspondant 121 disposé dans l'ouverture de la pièce de contact 88.
Avant le début de l'opération d'ouverture, la sou pape d'échappement 115 est fermée et la soupape à chemise 110 est dans sa position supérieure. L'iso lateur 80 renferme de l'air sous pression.
Pour amorcer une opération d'ouverture du dis joncteur, de l'air comprimé est amené par un pas sage 129 à la face inférieure du piston 118 de la sou pape d'échappement. Etant donné que la face supé rieure de ce piston communique en permanence avec l'atmosphère, comme cela a été indiqué, la force du ressort de fermeture 117 de la soupape d'échappement est surmontée, de sorte que cette sou pape s'ouvre.
L'intérieur de la pièce de contact 88 communique ainsi avec l'atmosphère, tandis que les surfaces de contact de cette pièce de contact 88 et de la pièce 93, qui se touchent, agissent comme une soupape pour empêcher que de l'air comprimé ne pénètre à l'intérieur de la pièce 88, cette différence de pression contribuant à augmenter la pression de contact entre la pièce auxiliaire 93 et la pièce 88. Cette pression accrue est suffisante pour surmonter la force exercée par le ressort de pression 113 et pour forcer la pièce 88 à se déplacer légèrement vers le haut.
Cela permet à de l'air comprimé de passer de l'espace annulaire 122 entourant les pièces de contact à la face inférieure du piston 106 de la pièce 88, par le passage 123 allant au bloc cylin drique 108 du capot et par l'ouverture 124 de la che mise 110, ce qui a pour effet d'accélérer le mouve ment ascendant de la pièce de contact 88. L'air se trouvant au-dessus du piston 106 dans le cylindre 107 s'échappe en partie par une ouverture 126 et en par tie par une autre ouverture 127 de la chemise 110.
En se déplaçant vers le haut, la pièce de contact 88 se sépare des doigts de contact 91 de la pièce de contact inférieure 90, qui se déplacent vers l'intérieur pour transférer le courant à la pièce auxiliaire 93, qui demeure appuyée contre la pièce 88 par l'action conjuguée du ressort 99 et de la différence de pression d'air à travers les pièces de contact. Lorsque la pièce 93 atteint la fin de sa course, relativement à la pièce de contact 90, définie par le déplacement du piston 95 dans son cylindre 97, les surfaces de con tact de la pièce 93 et de la pièce 88 sont séparées et, si le disjoncteur est parcouru par un courant, un arc jaillit entre ces surfaces.
La séparation des sur faces de contact a toutefois permis à un jet de gaz de passer entre elles et de pénétrer à l'intérieur de la- pièce 88, puis de s'échapper dans l'atmosphère par la soupape 115 ouverte. L'arc est ainsi entraîné dans la pièce 88 et transféré à la tige pare-étincelle 109 de cette pièce et à la pièce pare-étincelle centrale 128 de la pièce auxiliaire 93. Seule la décharge initiale est donc supportée par les anneaux pare-étincelle 120 et 121 des deux pièces de contact, et tous les pro duits d'arc sont entraînés dans la pièce 88 et, de là, dans l'atmosphère.
Lorsque le piston 106 s'approche de la fin de sa course, sa périphérie ferme l'ouverture 127 de la chemise 110 ; la réduction d'échappement d'air du cylindre 107 qui en résulte amortit le mouvement de la pièce 88.
L'état du disjoncteur lorsque la pièce de contact mobile atteint la limite de sa course est représenté à la fi g. 9, qui montre que le profil des surfaces com binées de la pièce 93 et des doigts de contact 91 ne présente pas de discontinuités qui risqueraient d'accroître la sollicitation électrique dans l'espace entre les pièces de contact dans une mesure indé sirable, et pourrait donner lieu à une turbulence locale du flux d'air passant entre les pièces de contact.
Peu après le début de l'opération d'ouverture, lorsque l'arc formé entre les pièces de contact a été éteint, une soupape de retardement (non représentée sur les dessins) relie la face inférieure du piston 118 de la soupape d'échappement avec l'atmosphère par le passage 129, puis la soupape d'échappement se ferme sous l'action du ressort 117. De ce fait, le jet de gaz à travers le disjoncteur cesse.
En même temps, le passage 98 conduisant à la face supérieure du piston de commande 95 est relié à l'atmosphère et la pression d'air exercée sur la pièce 93 l'oblige à se rétracter dans les doigts de contact 91, ce qui aug mente suffisamment l'intervalle entre les surfaces de contact opposées du disjoncteur pour obtenir un isolement électrique adéquat, sans l'aide d'un inter rupteur d'isolement en série séparé. Tout l'intérieur de l'isolateur 80 demeure rempli d'air sous pression, de sorte que la rigidité diélectrique du milieu com pris entre les surfaces de contact opposées est main tenue à une valeur élevée.
Dans cet état du disjoncteur, il y a lieu de noter que la soupape d'échappement 115 est fermée, comme l'indique la fig. 8, de sorte que la pression de l'air dans l'isolateur 80 exerce un effet différentiel sur la soupape 115, qui est ainsi encore plus énergique ment fermée. Cela résulte de la différence des dia mètres du siège annulaire 116 de la soupape de fer meture et du joint toroïdal 130, qui empêche toute fuite d'air de l'intérieur de l'isolateur, même en cas de défaillance du ressort de pression 117.
Le siège 116 de la soupape d'échappement est logé dans une gorge de la paroi inférieure du passage annulaire d'échappement 114 ; de ce fait, sa surface est protégée contre les gaz chauds et les produits d'arc qui circulent à proximité durant le fonctionne ment du disjoncteur.
Ces particularités de la soupape d'échappement et de son siège sont également applicables à la soupape d'échappement des disjoncteurs représentés par les fig. 1, 2, 3 et 5.
Pour amorcer une opération de fermeture du disjoncteur, de l'air comprimé est admis par le pas sage 98 à la face supérieure du piston 95, ce qui ramène la pièce 93 à sa position en saillie par rap port aux doigts de contact 91. En même temps, la soupape d'échappement 115 est ouverte par l'action de la pression d'air appliquée à la face inférieure du piston 118. Un jet d'air commence à s'écouler à tra vers le disjoncteur, qui est alors dans l'état repré senté à la fig. 9.
Au même moment, de l'air est admis par le passage 131 à la face supérieure du piston 111 au sommet de la chemise 110, forçant celle-ci à sa position inférieure, ce qui permet à l'air comprimé de s'écouler à travers l'ouverture 132 de la che mise 110, vers la face supérieure du piston 106 de la pièce 88. De ce fait, la pièce 88 commence à se déplacer vers le bas, l'air se trouvant sous son pis ton s'échappant dans l'atmosphère par une autre ouverture 133 à l'extrémité inférieure de la che mise 110 et par le passage d'échappement 114 ouvert.
Lorsque les pièces de contact se rapprochent, un point est atteint où la rigidité diélectrique de l'inter valle qui les sépare devient inférieure à la différence de potentiel entre ces pièces. Grâce au jet de gaz entre les surfaces de contact, la rigidité diélectrique du milieu est élevée et les pièces de contact seront très rapprochées avant qu'une décharge se produise entre les anneaux pare-étincelle 120 et 121 des deux pièces. L'arc qui jaillit est immédiatement entraîné par le jet d'air dans la pièce 88 et transféré à la pièce centrale 128 de la pièce auxiliaire et à la tige pare-étincelle 109 de la pièce 88. Le mouvement de cette pièce se poursuivant, les anneaux pare-étin- celle 120 et 121 se touchent, ce qui court-circuite et éteint l'arc.
La pièce auxiliaire 93 étant petite et légère, il est fort peu probable qu'elle rebondira, car elle est poussée contre la pièce 88 à la fois par le ressort de pression 99 et par l'air amené sous pression à la face supérieure de son piston 95. De plus, dès que les surfaces de contact se touchent, elles agissent comme une soupape pour interrompre le flux d'air à travers le disjoncteur et la différence de pression à travers la pièce 93 a pour effet d'appuyer celle-ci encore plus fortement contre la pièce 88.
Du fait que la pièce 88 poursuit son mouvement, les doigts de contact 91 de la pièce 90 viennent tou cher les surfaces de contact 88a de la pièce 88, de sorte que le courant de charge est transféré à ces surfaces de contact.
L'opération de fermeture étant ainsi terminée, la soupape d'échappement 115 peut se fermer en reliant le passage 129 à l'atmosphère. L'espace 122 du dis joncteur demeure rempli d'air comprimé.
Finalement, le passage 131 est relié à l'atmo sphère, ce qui permet à la chemise 110 de revenir à sa position supérieure et d'être prête pour une opé ration d'ouverture subséquente.
Les dispositions des pièces de contact décrites en se référant aux variantes des fig. 6 et 7 pour le dis joncteur représenté aux fig. 1 à 4 sont également applicables au disjoncteur représenté aux fig. 8 et 9.