CH410106A - Dispositif d'extinction d'arc - Google Patents

Description

      Dispositif        d'extinction        d'arc       L'invention est relative à un dispositif d'extinction  d'arc, notamment pour un interrupteur à pouvoir de  coupure élevé, ce dispositif comportant des plaques  en matière magnétique.  



  Il est connu de réaliser un dispositif d'extinction  d'arc au moyen de plaques magnétiques parallèles  distantes les unes des autres d'un faible     intervalle    et  disposées perpendiculairement au trajet de l'arc de  telle sorte que celui-ci se trouve morcelé en un cer  tain nombre d'arcs élémentaires. Lorsqu'il s'agit de  tensions élevées, cette disposition ne permet pas, dans  une chambre de coupure de dimensions raisonnables,  d'allonger l'arc suffisamment pour obtenir une extinc  tion efficace.  



  Il est connu, d'autre part, de soustraire les pla  ques magnétiques au contact de l'arc en intercalant  des plaques isolantes qui, en se chevauchant ou en  présentant des fentes décalées, laissent un passage  dans lequel l'arc se développe en zigzag. Cette dis  position est défectueuse car chaque branche du zig  zag exerce sur les branches adjacentes une répulsion  en équilibre instable de telle sorte que si l'une des  branches est poussée vers le haut, l'autre est chassée  vers le bas, ce qui     compromet    gravement la régéné  ration du diélectrique entre les contacts.  



  On connaît également des dispositifs d'extinction  d'arc connus sous le nom       Solénarc      et dans les  quels les spires des arcs élémentaires sont séparées  par des plaques en matière magnétique recouvertes  de matière isolante. Dans ces dispositifs connus, les  arcs élémentaires sont reliés entre eux par des élec  trodes     solidaires    de plaques magnétiques d'une  deuxième rangée de plaques. Ces électrodes font sail  lie par rapport à la partie plane des plaques en  matière magnétique des deux rangées. L'ensemble    est d'un prix de revient élevé et conduit à une perte  de place dans les chambres d'extinction, donc à un  encombrement relativement important.  



  Le but de la présente invention est d'éviter ces  inconvénients.  



  Le dispositif suivant l'invention, pour éteindre un  arc tiré entre deux contacts, comporte une pluralité  de plaques espacées en matière magnétique, disposées  transversalement par rapport à la direction de sépa  ration des contacts et définissant entre elles des  chambres laminaires d'extinction de     manière    à pro  voquer la subdivision de l'arc et la pénétration des  arcs élémentaires dans les chambres laminaires, des  moyens réfractaires en matière isolante étant disposés  entre les plaques de chaque paire de plaques en  matière magnétique de manière à provoquer l'écarte  ment transversal des racines d'arc se trouvant de  part et d'autre de chaque plaque.

   Ce dispositif est  caractérisé en ce que les moyens réfractaires en  matière isolante sont agencés de manière à     limiter    le  mouvement des racines d'arc jusqu'à un niveau situé  environ à la moitié de la hauteur utile des plaques  en matière magnétique.  



  Cette hauteur utile des plaques est     définie    par la  distance qui sépare l'arête inférieure des plaques en  matière magnétique jusqu'au point le plus haut  atteint par l'arc au moment de son extinction.  



  De cette manière, chaque élément d'arc est sou  mis du fait de son propre champ dont les     lignes    de  force se referment par les plaques, à une poussée  tendant à le     placer    à     équidistance    des extrémités des  plaques en l'allongeant et cela de telle sorte que la  réluctance magnétique soit la même de part et d'autre       dudit    élément, l'allongement étant obtenu grâce au  fait que les racines des arcs élémentaires ne peuvent      pas     indéfiniment    monter.

   A cette     action        magnétique     des plaques s'exerçant sur les éléments d'arc peut  s'ajouter une action électrodynamique provenant de  la position judicieuse des filets de courant dans les  parties conductrices constituées par les plaques     elles-          mêmes.    En particulier, l'ensemble des éléments d'arc  et des portions de plaques servant de conducteurs  peut être tel qu'il forme un véritable solénoïde à la  manière du dispositif connu sous le nom       Solénarc     .  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  quelques formes d'exécution du dispositif d'extinction  d'arc selon l'invention.  



  Dans le dessin joint  la     fig.    1 représente, vu en perspective éclatée, un  sous-ensemble de quatre plaques parallèles ;  la     fig.    2 montre, vues de face en élévation, deux  plaques intercalaires en matière isolante ;  la fi-. 3 est une vue de face d'une plaque en  matière magnétique     comportant    une fente étroite-,  la     fig.    4 est une vue de côté d'une plaque en  matière     magnétique    constituée par une feuille     pliée    ;  les fi-. 5 et ,6 représentent, vue de face, respective  ment de côté, une plaque en matière     magnétique          comportant    une     surépaisseur    ;

    les fi-. 7 et 8 montrent, vue de face respective  ment en coupe suivant la ligne     X-X'    de la     fig.    7, une  plaque en matière magnétique recouverte d'une cou  che d'émail.  



  Sur la     fig.    1, les plaques en matière magnétique  sont représentées par 11. Deux plaques en matière  isolante réfractaire 12 et 13 de mêmes dimensions  extérieures que     celles    des plaques 11 sont intercalées  entre celles-ci et comportent chacune une fente 14  respectivement 15 oblique par rapport à la verticale  et dont l'orientation est opposée par rapport à celle  de la fente voisine (voir également fia. 2). Des bor  dures ou pièces d'écartement non représentées sur  le dessin     maintiennent    les plaques à une faible dis  tance les unes des autres.

   L'arc quia pris naissance  à la partie inférieure (non représentée) du dispositif  est attiré par les plaques     magnétiques    où il se divise  en éléments qui     jaillissent    entre les plaques 11 en  passant par les fentes 14, 15. Du fait de l'obliquité  de celles-ci, l'arc élémentaire compris entre les pla  ques 12 et 13 est dévié et prend une direction sensi  blement parallèle aux     plans    des plaques. De ce fait  il est soumis à une attraction dirigée vers le petit axe  des plaques magnétiques. L'effort magnétique cesse  lorsque l'arc élémentaire a atteint ce niveau de sorte  que l'arc n'éprouve pas de tendance à sortir de la  chambre, sa position d'équilibre se trouvant au milieu.

    Tous les arcs élémentaires connectés en série par les  plaques en matière magnétique 11 se développent  parallèlement entre eux dans les chambres laminaires  d'extinction     délimitées    chaque fois par une paire de  plaques magnétiques et les plaques 12 et 13 associées  Ils s'allongent dans ces chambres et la disposition  des plaques intercalaires étant     identique    chaque fois,  le courant     parcourt    les arcs     élémentaires    dans le  même sens de     sorte    que le trajet de courant dans les    arcs élémentaires et les plaques conductrices 11  forme une hélice se développant transversalement  pour faciliter l'extinction de l'arc.

   Les plaques 12 et  13 peuvent être directement accolées aux plaques 11  mais on peut également prévoir un mince intervalle  de manière à créer une cheminée d'évacuation des  gaz chauds créés pendant le phénomène de la  coupure.  



  La     fig.    3 représente une plaque magnétique 16  pourvue d'une fente médiane 17 en forme de trait de  scie. Le trajet du courant qui alimente les arcs élé  mentaires adjacents     est    représenté en tirets. De cette  manière l'ensemble des arcs élémentaires et des  conducteurs formés par les plaques constitue un  véritable solénoïde qui a pour effet de pousser vers  le haut de la figure les arcs élémentaires. On ajoute  ainsi l'effet électrodynamique à l'attraction magnéti  que produite par les plaques.  



  Un effet semblable peut être obtenu en consti  tuant chaque plaque magnétique par une feuille pliée  18 dont les branches sont séparées par une mince  feuille isolante 19 ou une couche d'oxyde     (fig.    4). Les  racines des arcs élémentaires subissent ainsi, du fait  de la direction imposée aux filets de courant, une  poussée dans le sens des flèches 20.  



  Les plaques magnétiques peuvent être pourvues,  dans les régions où circulent les racines de l'arc, de       surépaisseurs    conductrices ou de pièces d'usure en  métal approprié. En particulier, comme le montrent  les     fig.    5 et 6, les plaques magnétiques peuvent ser  vir de support à des électrodes 21 en forme de cava  liers, isolées ou non de la plaque. Celle-ci peut être  nue ou recouverte totalement ou partiellement d'une  couche d'émail laissant     apparaitre    seulement la sur  face de l'électrode 21.  



  En vue de placer les arcs élémentaires dans un  plan parallèle aux plaques en matière magnétique,  il n'est pas indispensable d'utiliser des plaques en  matière isolante. On peut également, comme le  montrent les     fig.    7 et 8, recouvrir les plaques magné  tiques d'une couche d'émail isolant en laissant à nu       certaines    parties inférieures destinées à diviser l'arc  et à assurer la continuité électrique des arcs élémen  taires et leur guidage efficace. Dans l'exemple choisi  pour illustration, ces parties laissées à nu 22 ont une  forme sensiblement triangulaire et elles sont délimi  tées obliquement par rapport à la zone émaillée 25  qui occupe le reste, notamment la partie supérieure  de la plaque.

   L'arc initial se divise au contact du  bord inférieur 23 des plaques en arcs élémentaires  qui, les racines d'arc étant refoulées par les bords  de la zone émaillée, prennent la position désirée.  Une bordure isolante 24 assure l'écartement conve  nable des plaques entre elles. Une     surépaisseur     d'émail 25A peut être prévue dans la partie cen  trale de la plaque en vue d'assurer un laminage plus  accentué de l'arc. Un     pare-flamme    26 évite la pro  pagation des gaz conducteurs à l'extérieur du dis  positif.      Il doit     être    fait usage d'un émail réfractaire et  de bonne rigidité diélectrique.

   Cependant, comme  ces deux propriétés ne sont généralement pas com  patibles on utilisera avantageusement un émail vi  trifié relativement fusible que l'on     recouvrira    au  moyen d'un chalumeau à gaz ou à plasma d'un  enduit réfractaire déposé par pulvérisation et com  portant notamment des corps tels que les oxydes ou  silicates     d'aluminium,    de magnésium ou de zirco  nium. L'émail vitrifié assure ainsi la rigidité     délec-          trque    et l'enduit réfractaire, la     protecton    thermique.

Claims (1)

1. REVENDICATION 1 Dispositif pour éteindre un arc tiré entre deux contacts, comportant une pluralité de plaques espa cées en matière magnétique, disposées transversale ment par rapport à la direction de séparation des contacts et définissant entre elles des chambres lami naires d'extinction de manière à provoquer la sub division de l'arc et la pénétration des arcs élémen taires dans les chambres laminaires, des moyens réfractaires en matière isolante étant disposés entre les plaques de chaque paire de plaques en matière magnétique de manière à provoquer l'écartement transversal des racines d'arc se trouvant de part et d'autre de chaque plaque,

   caractérisé en ce que les moyens réfractaires en matière isolante sont agen cés de manière à limiter le mouvement des racines d'arc jusqu'à un niveau situé environ à la moitié de la hauteur utile des plaques en matière magnétique. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif suivant la revendication I, caracté risé en ce que des moyens sont prévus pour obliger les filets de courant parcourant les plaques en matière magnétique à passer dans la partie inférieure extrême des plaques. 2. Dispositif suivant la revendication I, caracté risé en ce que les moyens réfractaires en matière isolante sont constitués par un revêtement d'une couche d'émail recouvrant au moins les parties supé rieures des plaques en matière magnétique. 3.

   Dispositif suivant la revendication I, caracté risé en ce que les moyens réfractaires en matière isolante sont constitués par des sous-ensembles iden tiques de plaques intercalaires. 4. Dispositif suivant la revendication I et la sous- revendication 3, caractérisé en ce que chaque sous- ensemble comporte deux plaques à fente, chaque fente étant ouverte à la partie inférieure des plaques et se rétrécissant de bas en haut, les sommets des fentes des deux plaques étant alternativement décalés de part et d'autre du plan médian vertical contenant l'arc initial. 5.

   Dispositif suivant la revendication I et la sous- revendication 1, caractérisé en ce que les plaques en matière magnétique comportent une profonde fente médiane étroite ouverte à la partie supérieure des plaques. 6. Dispositif suivant la revendication I, caracté risé en ce que chaque plaque en matière magnétique est constituée par une feuille rabattue sur elle-même, l'arrête du pli étant disposée de manière à pouvoir diviser l'arc initial, les deux parties de la feuille étant séparées par une couche isolante. 7.

   Dispositif suivant la revendication I, caracté risé en ce que les régions des plaques en matière magnétique où circulent les racines des arcs élémen taires comportent des surépaisseurs conductrices fai sant corps avec ou rapportées sur les plaques. 8. Dispositif suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les parties des plaques magné tiques susceptibles de recevoir les racines des arcs élémentaires sont sensiblement de forme triangulaire, les parties triangulaires se trouvant sur les deux faces d'une plaque étant électriquement reliées par le bord inférieur de la plaque et décalées respectivement de part et d'autre du plan médian vertical contenant l'arc initial. 9.

   Dispositif suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le revêtement comporte une surépaisseur dans le milieu des plaques de manière à diminuer la profondeur des chambres laminaires d'extinction. 10. Dispositif suivant la revendication 1, carac térisé en ce que le bord horizontal inférieur des pla ques en matière magnétique est agencé de manière à provoquer la subvention de l'arc initial. REVENDICATION II Procédé de fabrication du dispositif suivant la revendication I, caractérisé en ce que l'on constitue les moyens réfractaires en matière isolante en dépo sant sur chaque plaque une couche d'émail vitrifié fusible que l'on recouvre au moyen d'un chalumeau d'un enduit réfractaire déposé par pulvérisation.

   SOUS-REVENDICATION 11. Procédé suivant la revendication II, carac térisé en ce que l'enduit réfractaire comporte des oxydes ou silicates d'aluminium, de magnésium ou de zirconium.