Brevet FR2012123A1 — publié le 19700313

>9 2224B L'invention est relative à des dispositifs à arc' soûs vide, et notamment à des dispositifs du type interrupteur "à vide ou du type intervalle à vide déclenchable, comportant des structures d' électrode d'arc formées d'une seule pièce qui favorisent l'ob-5 tention de courants d'arc intenses?sans formation de points de destruction anodiques. L'invention concerne plus particulièrement des dispositifs de cë genre dans lesquels deux ensembles d' électrode coaxiaux ont une forme géométrique rentrante aux fins précitées. 10 La présente invention se rattache au brevet France n* 1.564*387 , et aux demandes de brevet déposées aux E.U.A. le 19 mai 1967 sous les numéros ' et aux noms de ' toutes ces demandes ayant été cédées à la Demanderesse et constituant des 15 documents de référence pour la présente, demande. Dans les dispositifs à arc sous vide, tels que les dispositifs à intervalle à vide déclenchable et les interrupteurs à vide^ l'intensité du courant admissible est limitée par la formation de points anodiques de destruction qui provoquent la fusion des 20 anodes. Dans l'état actuel de la technique, des tentatives ont été faites pour éviter une telle formation de points anodiques en utilisant des électrodes d'arc à grande surface et en introduisant des structures d'électrodes qui provoquent une rotation de l'arc. En général, ces tentatives ont atteint un point 25 de rendement décroissant. En envisageant le problème sous Un autre aspect, il a été découvert, et exposé dans le brevet précité 1.564.387, qu'un facteur essentiel dans la formation des points anodiques était le groupement de trajets de conduction d * arc entré les 30 électrodes à grande surface par la force orthogonale résultant du produit vectoriel de la densité de courant par le champ magnétique dû au courant dans les structures d'électrode d'arc. En conséquence, dans ce brevet, il a été proposé de donner une structure rentrante à l'électrode d'arc interne, 35 ce qui réduit dans une large mesure le champ magnétique azimu-tal entre des structures d'électrode d'arc coaxiales et minimise les forces qui tendent à grouper les trajets de conduction d'arc et à former des points ou taches sur les électrodes d'arc, notamment sur l'anode. Les dispositifs construits selon le bre-40 vet précité augmentent considérablement le courant limite des 69 22243 2 2012123 - dispositifs à arç sous vide, mais il serait souhaitable que de ... tels trajets de conduction de courant, puissent être améliorés et que les courants admissibles supportés par un dispositif dont • - - , les électrodes, d/ayc pnt-.une fpr.mewgéométrique ou des dimensions 5 données, passent, être augmentés. L'un des procédés pour y parvenir consiste à introduire des moyens,pour, faire tourner les traje.ts de conduction de courant qui.se forment, afin de réduire encore la formation de taches ou points anodiques. Il s'agit là d'une tâche excessivement difficile et qu'il n'est pas facile de 10 mener à bien, notamment dans le cadre des structures d'électrodfe d'arc rentrantes coaxiales prévues conformément au brevetprécité. En conséquence la présente invention a pour but de fournir des dispositifs à arc sous vide améliorés, en appliquant des procédés pour établir une rotation de l'arc. 15 Un autre but de l'invention est de fournir des dispositifs à arc sous vide comportant des structures d'électrode d'arc rentrantes qui comprennent des moyens .pour provoquer une rotation de l'arc. . Un autre* but encore de 1 ' invention est de fournir des structures d'électrode d'arc rentrantes pour des dispositifs à arc sous vide mu-20 nis de moyens de rotation de 1'arc formés d'une seule pièce. Selon m mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu des dispositifs à arc sous vidé, tels que des dispositifs à intervalle sous vide déclenchables et des interrupteurs à vide, qui comportent une paire d'électrodes d'arc co-25 axiales de structure rentrante. La plus interne des deux élec-25 trodes d'arc coaxiales est rentrante afin de rendre minimal le champ azimutal dans l'intervalle de formation d'arc. La plus externe des électrodes d'arc coaxiale est rentrante de telle sorte que l'une de ses parties cylindriques puisse comporter une 30 spirale multifilaire provoquant la création d'un champ magnéti-30 que solénoïdal dans l'intervalle de formation d'arc pour causer une rotation de l'arc, tandis qué sa partie cylindrique interne constitue une surface pour l'établissement de pieds' de trajets de conduction d'arc "et forme un blindage pour les féntes de la 35 spirale multitulaire' de la partie cylindrique extérieure de cet-35 • te électrode et s'oppose à la formation préférentielle de pieds d'arc au niveau des bords vifs dé cette spirale. Les nouvelles caractéristiques de l'invention sont énoncées da:ns les revendications annexées. On pourra mieux comprendre 1' 40 invention elle-même, ainsi que d'autres buts et avantages qui y 40 sont lies, en se référant aux dessins annexés. 4 BAD ORlQlNAfc 69 22243 3 2012T23 La fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un dispositif à intervalle à vide déclenchable, construit selon l'un des modes de réalisation de l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe verticale d'un dispositif 5 interrupteur à vide, construit selon vin autre mode de réalisation de 1 * invention. La fig. 3 est line vue en plan et en coupe du dispositif de la fig. 2. Comme on peut le voir dans la fig. 1, un dispositif à inter-10 valle à vide déclenchable, construit selon l'invention et désigné dans l'ensemble par 10, comprend une enveloppe 11 hermétiquement close, maintenue sous un vide de 10~^ torr ou moins et comprenant un élément 12 de paroi latérale en un matériau isolant approprié, par exemple le verre Pyrex ou Nonex ou une céramique 15 telle qu'une alumine à densité élevée, et une paire d'éléments ou ensembles 13 et 14 formant des parois d'extrémité opposées, scellés hermétiquement sur les extrémités opposées de la paroi latérale 11 pour constituer une enveloppe susceptible d'être mise sous vide. A l'intérieur de l'enveloppe à vide 11, deux électro-20 des d'arc cylindriques rentrantes 15 et 16 sont disposées coaxia-lement autour de 1'axe longitudinal de 1'enveloppe 11, 1'électrode d'arc interne 16 s'étendant à l'intérieur de la majeure partie de l'électrode d'arc externe 15 pour délimiter tin intervalle crêux et cylindrique 17 de formation d'arc primaire, qui 25 occupe la majeure partie de la dimension longitudinale du dispositif 10. Un ensemble déclencheur 18 est disposé dans une ouverture à rebord formée dans l'élément de paroi d'extrémité 14, dans l'alignement d'une partie de l'intervalle 17 de formation d'arc 30 primaire et est destiné, lorsqu'il reçoit une impulsion de tension appropriée, à provoquer l'injection d'un plasma d'électrons-ions dans 1'intervalle de formation d'arc primaire pour déterminer le passage brusque du dispositif d'un état non conducteur à un état conducteur. Deux bornes 19 et 20 sont rigi-35 dement raccordées, mécaniquement et électriquement, aux éléments de paroi d'extrémité 13 et 14 respectivement et constituent des moyens pour connecter le dispositif 10 à un circuit ou un composant de circuit qui doit être commuté, protégé ou autrement commandé sous l'action du dispositif. 40 L'électrode d'arc coaxiale externe 15 comprend un premier 69 22243 4 2012123 cylindre extérieur 21 qui est raccordé mécaniquement et électriquement à l'élément de paroi d'extrémité 13 et est parallèle à l'élément de paroi latérale 12 voisin. L'ensemble .15 comprend également un premier cylindre intérieur 22 qui n'est pas raccordé 5 à l'élément de paroi d'extrémité 13, mais est fixé, par son extrémité en saillie vers l'intérieur, à l'extrémité en saillie vers l'intérieur du premier cylindre extérieur 21 par un premier élément de pont 23. L'électrode coaxiale 16 comprend un second cylindre intérieur 24 qui est raccordé électriquement et mécani-10 quement à l'élément de paroi d'extrémité 14 et un second .cylindre extérieur 25 qui n'est pas directement fixé à l'élément de paroi d * extrémité 14, mais se raccorde, par son extrémité en saillie vers l'intérieur, à l'extrémité en saillie vers l'intérieur dù second cylindre intérieur 24 par tan second élément de 15 pont 26, pour former une structure cylindrique rentrante. Le cylindre intérieur 22 de l'électrode d'arc coaxiale externe 15 et le cylindre extérieur 25 de l'électrode d'arc cylindrique interne 16 délimitent entre eux un intervalle cylindrique creux 17 de formation d'arc, dont la dimension longitudinale est supérieure 20 à .la moitié de la longueur de lime ou l'autre des électrodes d'arc et supérieure à la moitié de la dimension longitudinale du dispositif 10, cet intervalle étant destiné à être rempli de plasma d'électrons-ions avec, lors de la rupture, une multitude de petits arcs représentés dans 1'ensemble ; par les arcs simulés 25 27 entre la surface intérieure de l'électrode externe et la surface intérieure de l'électrode interne. En vue d'une isolation complète, il est préférable que l'élément isolant de paroi latérale 12 s'étende sur la longueur de tout l'intervalle interélectrodes 17. 30 Le cylindre extérieur 21 de l'électrode d'arc coaxial exter ne 15 présente plusieurs fentes hélicoïdales parallèles 28 pour former une spirale multifilaire. Du fait de cette structure hélicoïdale, les courants à l'intérieur de la partie rentrante 22 de l'électrode d'arc 15, qui traversent en totalité l'élément cy— 35 lindrique extérieur 21, suivent un trajet hélicoïdal, donnant lieu à un champ magnétique solénoïdal qui a une forme sensiblement longitudinale à l'intérieur de l'intervalle d'arc primaire 17. Etant donné que les dispositifs de l'invention sont destinés à être utilisés pour des courants extrêmement «levés, de 40 l'ordre de dizaines de milliers d'ampères sous des dizaines de 69 22243 5 2012123 milliers de volts, les forces qui agissent sur les structures d-'.électrodes d'arc, du fait des forces magnétiques qui s'y produisent et du poids des électrodes d'arc elles-mêmes, sont importantes. En conséquence, les structures d?électrodes d'arc 5 en forme de spirales ne doivent pas être flexibles, comme tel se rait le cas si l'on utilisait une unique structure hélicoïdale continue, comme darrs certains dispositifs.de l'état actuel de la technique, pour provoquer une rotation de l'arc. Il a été découvert qu'on obtient un degré important de rotation de l'arc sous 10 l'effet des fentes formées dans le cylindre extérieur de l'électrode coaxiale externe 15, lorsque chaque fente parcourt an maximum 180° environ de la surface cylindrique de ce cylindre en passant de la partie supérieure à la partie inférieure de celui-ci. Une telle structure assure en même temps une rigidité suffisante, de 15 sorte qu'aucune distorsion ou déformation de l'ensemble électrode d'arc ne se produit sous l'effet du poids de cet ensemble des forces engendrées lors de la formation de l'arc à ces niveaux de courant et de tension. Au point de vue du fonctionnement, la forme repliée de la 20 structure d'électrode interne coaxiale rentrante 16 annule pratiquement la composante azimutale du champ magnétique engendré par les courants. Ainsi, les courants d'électrodes dus aux courants d'arc entre les cylindres 22 et 25 doivent passer dans un sens à l'intérieur du cylindre 25 et dans le sens opposé à 1'in-25 térieur du cylindre 24. Dans la mesure où des courants en sens opposés dans des parties voisines des cylindres 2.4 et 25 sont égaux, le champ magnétique azimutal existant à l'intérieur de l'intervalle d'arc primaire 17 est nul à ce niveau. C'est ce qui se produit dans la région A de cet intervalle, où. la quasi 30 totalité du courant de conduction d'arc établi entre les électrodes d'arc existe à la fois dans les parties des cylindres 24 et 25 au niveau de cette région. Une telle annulation se produit dans une moindre mesure au niveau de la région B de cet intervalle, où il existe une moindre quantité de courant dans 35 cette partie du cylindre 25 qu'il en existe dans le cylindre 24. On observe toutefois en général que la concentration modérée ver l'intérieur des trajets de conduction d'arc dans l'intervalle de formation d'arc primaire 17 par le léger déséquilibre dans la région B n'est pas suffisante pour provoquer un groupement 40 inacceptable et les trajets de conduction d'arc sont répartis de façon pratiquement uniforme sur toute la partie en saillie vers 1AD ORIGINAL 69 22243 6 2012123 l'intérieur, plus grande que la moitié de l1 électrode d'arc 16, avec une très faible densité de courant par rapport au courant • total et un seuil fortement élevé pour la formation de points de destruction anodiques. 5 On peut encore élever le seuil pour la formation de points anodiques de destruction en provoquant une rotation des trajets de conduction -d1arc dans l'intervalle de formation d'arc primaire 17, sous l'influence de la composante longitudinale de l'intensité du champ magnétique, représentée par H et pratiquement 10 orthogonale au trajet de conduction de courant 2 7, déterminant une force de rotation qui s'exerce perpendiculairement au plan du dessin et une rotation autour de l'ensemble électrode d'arc concentrique interne. Les dimensions du dispositif représenté dans la fig. 1 va-15 rient avec les courants d'arc qu'il est destiné à conduire et avec la tension de service. Lorsque les courants et les tensions sont augmentés, le diamètre des deux ensembles électrodes d'arc interne et externe est augmenté, de façon à accroître la surface de l'intervalle cylindrique creux 17 de formation d'arc. La di-20 mension radiale de cet intervalle n'a pas une importance essentielle, étant donné que la rigidité diélectrique du vide est suffisamment élevée pour éliminer le risque de rupture diélectrique pour des longueurs raisonnables de l'intervalle. A titre d'exemple de dispositifs qui peuvent être construits 25 selon l'invention, on a utilisé, pour un tel dispositif , tel que représenté dans là fig. 1, un élément de paroi latérale 12 en verre Pyrex ayant une épaisseur radiale de 9,52 mm et une longueur et un diamètre intérieur égaux l'un et l'autre à 152,4 mm. L'épaisseur des parois des deux électrodes d'arc coaxiales et ren-30 trantes était de 3,17 mm, tandis que le diamètre extérieur du cylindre 21 s'élevait à 127 mm, le diamètre intérieur du cylindre 22 à 101,6 mm, le diamètre extérieur du cylindre 25 à 76,2 mm et le diamètre du cylindre intérieur 24 à 38,1 mm. Huit fentes 28 étaient découpées dans le cylindre extérieur 21 de l'électrode 35 d'arc 15, ces fentes ayant environ 12,7 mm de centre à centre et une largeur de 3,17 mm, la longueur de l'hélice multifilaire entière ainsi formée s'élevant à 101,6 mm. L*intervalle de formation d'arc 17 avait une longueur de 101,6 mm et une épaisseur radiale de" 12,7 mm. L'ensemble d'électrode de déclenchement 18 40 recevant des impulsions de 200 V, d'une durée de 5 microsecondes, bad original 69 22243 7 2012123 et une batterie de condensateurs chargés "à 10 kV étant connectée aux bornes 19 et 20, un courant de points de 50.000 A, ayant une forme d'onde sinusoïdale de 60 Hz, é "fcait conduit par les électrodes d'arc, pour des durées d'interruption d'arc typiques de 5 plusieurs périodes ou moins, sans formation de points de destruction anodiques et sans phénomènes connexes de fusion de 1' anode. La répétition de la rupture n'a pas donné lieu à des points de fusion de l'anode. Etant donné que les ensembles d'électrodes d'arc 15 et 16 10 sont soumis à des courants élevés et chauffés à haute température, ils doivent être dépourvus de tous gaz et impuretés formatrices de gaz, afin qu'il ne se produise pas de dégagement gazeux lors de la formation de l'arc, exerçant une influence nuisible sur le vide au repos à l'intérieur de l'enveloppe 11. Bien que 15 le vide n'existe pas pendant la formation de l'arc, du fait du dégagement d'une grande quantité d'espèces métalliques à partir des électrodes d'arc, il est essentiel, lors de l'interruption de l'arc, que le métal soit susceptible d'être éliminé par con- _5 densation, laissant une pression résiduelle de l'ordre de 10 20 torr ou moins, afin que la rigidité diélectrique élevée du vide ait pour effet de contenir la haute tension appliquée entre les électrodes d'arc. Les électrodes d'arc sont donc en un métal tel, par exemple, que le cuivre, le béryllium, des alliages de ces métaux, ou l'un quelconque des matériaux mentionnés dans les 25 brevets E.U.A. n° 2 975 236 (Lee et al.), 2 975 255 (Lafferty), 3 016 435 (Lafferty), 3 140 373 (Horn) et 3 246 979 (Lafferty et al.) par exemple. De préférence, ces matériaux sont préparés sous une forme à pureté élevée, par exemple par affinage en zones par passages multiples ou par une technique spéciale d'affinage 30 en zones, telle que définie dans le brevet E.U.A. n° 3 234 351 (Hebb). L'ensemble déclencheur 18 est constitué par une pellicule entaillée de métal ou d'un hydrure, appliquée sur un disque isolant en céramique 29, sa partie externe servant de cathode 35 de déclenchement et étant connectée à l'élément de paroi d'extrémité 14, et par une anode de déclenchement qui est une tige 28 de céramique revêtue d'hydrure ou de métal, dont l'extrémité supérieure est revêtue et connectée à un fil qui la traverse axialement et constitue à sa sortie un conducteur de déclenche-40 ment 31 connecté à une source d'impulsions 32. Ces déclencheurs bad original" 69 22243 8 2012123 peuvent ordinairement être les déclencheurs décrits dans la demande de brevet E.U.A. n° 564 132, déposée le 11 juillet 1966 au nom de Lafferty, ou, d'autre part, ils peuvent correspondre à celui qui est décrit dans la demande de brevet E.U.A. n° 5 704 935, déposée le 12 février 1968 au nom de Lafferty, ces deux demandes ayant été cédées à la demanderesse du présent brevet. La fig. 2 des dessins représente un interrupteur à vide construit selon un autre mode de réalisation de 11 invention.Dans la fig. 2, l'interrupteur à vide 40 comprend une enveloppe 41 10 susceptible d'être mise sous vide et constituée par un élément isolant de paroi latérale 42, scellé hermétiquement à un ensemble 43 de paroi d'extrémité supérieure et à un ensemble 44 de paroi d'extrémité inférieure, entre lesquels il constitue une isolation électrique. L'ensemble 44 de paroi d'extrémité infé-15 rieure comprend une partie transversale 45 et une partie longitudinale cylindrique 46 qui lui fait suite vers l'intérieur. A l'intérieur de l'enveloppe 41, une électrode d'arc coaxiale externe 47, semblable à l'électrode d'arc 15 de la fig. 1, fait suite vers l'intérieur à l'ensemble de paroi d'extrémité 20 43 et comprend un premier cylindre extérieur 49 muni de fentes hélicoïdales et vin premier cylindre intérieur 50, ces deux cylindres étant réunis à leurs extrémités saillantes par un premier élément en pont 51 qui présente une surface 52 d'établissement de contact sensiblement plane, l'électrode étant au to-25 tal fixée à l'élément de paroi d'extrémité 43 par l'extrémité externe du cylindre 49. Une électrode d'arc concentrique interne 48 comprend un élément de base 53 qui s'étend transversalement à l'extrémité de l'élément de paroi latérale 41 et est scellé hermétique-30 ment entre une extrémité de celui-ci et la partie latérale.46 dirigée vers le haut de l'ensemble de paroi d'extrémité inférieure 44. Un second cylindre intérieur 54 est raccordé électriquement et mécaniquement à l'élément de base 53 et se raccorde, par son extrémité en saillie vers l'intérieur, à un se-35 cond cylindre extérieur 55 par l'intermédiaire d'un élément en pont 56. L'électrode d'arc coaxiale interne 48 est connectée électriquement à des moyens formant contact 57 par un conducteur métallique flexible 58, connecté électriquement entre eux. L'ensemble formant contact 5 7 comprend une plaque transversale 40 59 et plusieurs éléments de contact 60 séparés, en saillie vers BAD ORIGINAL 69 22243 9 2012123 le haut, au nombre de deux, de trois ou de quatre par exemple, qui traversent des ouvertures 61 formées dans l'élément de base 53 de l'électrode d'arc 48 et se terminent en formant des surfaces de contact 62 qui sont agencées de façon à être accouplées 5 et découplées avec des parties séparées de la face 52 du premier élément en pont 51 de l'électrode d'arc coaxiale externe 47 pour faciliter l'amorçage d'un arc entre ces faces, lorsqu'il convient de faire passer le dispositif d'un état stable de conduction du courant à un état intermédiaire d'interruption de circuit avec 10 formation d'arc. L'ensemble formant contact 5 7 est mobile longitudinalement entre un état d'établissement de contact, dans lequel les faces 52 et 62 sont l'une contre l'autre, et une position de coupure de circuit dans laquelle les contacts 52 et 62 sont séparés, par 15 un mouvement longitudinal d'une tige de.commande 63, montée de façon étanche et connectée électriquement à la partie transversale 45 de l'ensemble de paroi d'extrémité 44 par un soufflet flexible 64. Le soufflet flexible 64 est agencé de façon à permettre un mouvement longitudinal suffisant pour que les faces 52 20 et 62 puissent être séparées par une plus grande distance que la distance entre la surface intérieure du cylindre 50 et la surface extérieure dv cylindre 55, de façon à aider au transfert magnétique de l'arc de démarrage initial entre les faces 52 et 62 à surface relativement limitée et la grande surface de l'in-25 tervalle 67 de formation d'arc principal entre l'électrode d'arc coaxiale externe et l'électrode d'arc coaxiale interne. Un tel transfert magnétique est dû à l'effet de rotation des forces magnétiques sur les trajets de conduction d'arc. En service, 1'interrupteur à vide 40 peut être monté en 30 série avec un circuit ou un composant de circuit qui doit être protégé contre les surcharges transitoires, par connexion avec la borne 65, solidaire de l'ensemble de paroi d'extrémité 43 et la borne 66, d'une seule pièce avec l'ensemble de paroi d'extrémité 44. En cas de surcharge transitoire, la tige de commande 63 35 est attirée vers le bas, séparant les faces 52 et 62 et établissant un trajet de conduction d'arc entre elles. Au moment où la distance entre les faces 52-et 62 dépasse la distance de l'intervalle 67 de formation d'arc principal, le pied de 1'arc est transféré entre la face 62 et la surface extérieure de l'organe cy-40 lindrique 55 et l'intervalle d'arc principal 67 avec sa grande surface prend la charge de l'arc à courant élevé, qui s'étend de façon sensiblement uniforme sur toute cette surface -s BAO ORIGINAL 69 22243 10 2012123 de même que dans le dispositif de la fig. 1. Lorsqu'une valeur nulle de courant intervient, l'arc est interrompu et le circuit est ouvert. Selon un autre procédé, le déclenchement de la conduction 5 d'arc entre l'électrode d'arc externe 47 et l'électrode d'arc interne 48 peut être établi par une impulsion de plasma d'électrons-ions à partir d'un ensemble déclencheur approprié, tel que représenté en 18 dans la fig. 1 des dessins, cet ensemble pouvant être disposé à proximité de l'intervalle 67 de formation d' 10 arc primaire en traversant l'ensemble de paroi d'extrémité 43, ou pouvant être au voisinage des points de contact de démarrage 52 et 62 en traversant l'ensemble de paroi d'extrémité 44. Cette opération peut s'effectuer lorsque l'interrupteur est en position de circuit ouvert et elle permet au dispositif de devenir 15 rapidement conducteur, tandis que le dispositif mécanique de fermeture est en train d'accoupler les électrodes d'arc. La fig. 3 des dessins est une vue en plan horizontal passant par la ligne de coupe 3-3 de la fig. 2 et elle montre comment les éléments de contact 60 (au nombre de quatre en l'occurrence) 20 font saillie à travers les ouvertures 61 formées dans l'élément de base 53, de façon à établir un contact avec des parties séparées de la surface 52 du premier élément en pont 51 de l'électrode d'arc coaxiale externe 47. Selon ce qui a été représenté, un ensemble déclencheur 68 est agencé de façon à injecter un 25 plasma d'électrons-ions au voisinage de l'intervalle de formation d'arc à travers l'ensemble de paroi d'extrémité 44 pour stabiliser ou fixer dans le temps l'instant où le courant d'arc entre les électrodes coaxiales normalement séparées est déclenché. Plus précisément, une impulsion de déclenchement peut être 30 établie lorsque le dispositif 40 est dans sa position normale d'ouverture et qu'il y a lieu d'assurer la protection d'un circuit ou d'un composant de circuit en court-circuitant ce dernier, le dispositif étant monté en parallèle sur ce circuit ou ce composant. Dans un tel cas, le dispositif est normalement à 1' 35 état non conducteur de circuit ouvert et, lorsque survient la surtension transitoire à l'égard de laquelle le circuit ou composant de circuit doit être protégé, une impulsion de plasma d'électrons-ions est injectée entre les électrodes d'arc dans l'intervalle 67 pour provoquer électriquement un trajet de con-40 duction initial pour décharger le transitoire d'arc, ce trajet BAD ORIGINAL 69 22243 ii 2012123 de conduction d'arc pouvant être établi en l'espace de quelques microsecondes au moyen de l'impulsion de déclenchement. En même temps, la tige de commande 63 peut agir mécaniquement sur l'ensemble de contact 57 pour mettre l'interrupteur 40 en position 5 de fermeture de circuit, les faces 52 et 62 étant accolées,pour conduire le courant de surcharge. Les dispositifs selon l'invention sont très précieux en ce sens qu'ils offrent les avantages de la structure d'électrodes d'arc coaxiales emboîtées avec un minimum de champ magnétique 10 azimutal dans l'intervalle de formation d'arc, ainsi que l'avantage de la grande surface de cet intervalle, se traduisant par une faible densité de courant et une élévation du seuil pour la formation de points de destruction anodiques. En outre, les dispositifs selon l'invention ont cet avantage que le seuil pour 15 la formation des points de destruction anodiques est encore élevé du fait de la rotation magnétique des trajets de conduction d'arc dans l'intervalle de formation d'arc principal, sans porter atteinte au blindage d'éléments munis de fentes, de façon à établir un tel champ magnétique tout en protégeant l'organe généra-20 teur de champ contre 1'arc principal pour éviter la formation de pieds d'arc sur les arêtes vives de cet organe. Les dispositifs selon l'invention peuvent être construits de multiples manières. Ainsi, par exemple, un seul déclencheur peut être utilisé,comme dans le cas illustré par la fig. 1, ou plusieurs déclencheurs, 25 traversant le même élément de paroi d'extrémité ou l'élément de paroi latérale peuvent être utilisés pour déclencher les courants de formation d'arc. En outre, dans le cas du dispositif représenté dans la fig. 2 et comme le montre la fig. 3, un déclencheur peut être introduit en même temps que des moyens de dé-30 placement pour connecter une électrode à l'autre, afin de provoquer le passage du dispositif d'une position de circuit ouvert à une position de circuit fermé. Il est du reste bien entendu que les modes de réalisation de l'invention qui ont été décrits ci-dessus, en référence aux 35 dessins annexés, ont été donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. S*° ORIGINAL1 69 22243 12 2012123 REVENDICATIONS 1. Dispositif à arc sous vide, caractérisé ^par le fait qu'il comprend : - une enveloppe hermétiquement close et mise sous vide de 10~5 5 torr ou moins, composée d'un premier et d'un second ensembles de parois d'extrémité en positions opposées et d'un élément isolant de paroi latérale scellé hermétiquement sur les premier et second ensembles de parois d'extrémité qu'il isole électriquement; - une première électrode d'arc coaxiale,rentrante,externe, com-10 prenant un premier cylindre extérieur raccordé électriquement à l'un des ensembles de parois d'extrémité, un premier cylindre intérieur, coaxial avec le premier cylindre extérieur et connecté non directement audit ensemble de parois d'extrémité, et un premier élément en pont qui relie le premier cylindre intérieur 15 et le premier cylindre extérieur au niveau de leurs extrémités en saillie vers l'intérieur pour constituer un ensemble cylindrique rigide d'une seule pièce, le premier cylindre extérieur comportant plusieurs fentes hélicoïdales qui entourent sa circonférence et qui constituent une structure hélicoïdale multi-20 filaire rigide établissant un champ magnétique solénoïdal à l'intérieur du dispositif lors de la conduction du courant dans celui-ci ; - une seconde électrode d'arc coaxiale rentrante interne, comprenant tin second cylindre intérieur, connecté électriquement 25 au second des ensembles de parois d'extrémité, un second cylindre extérieur, concentrique avec le second cylindre intérieur, connecté non directement au second ensemble de parois d'extrémité, relié par un second élément en pont au second cylindre intérieur au niveau de leurs extrémités en saillie vers l'inté-30 rieur et disposé dans le premier cylindre intérieur, pour délimiter un intervalle de formation d'arc principal ; - des moyens pour connecter le dispositif à un circuit électrique qui doit être protégé, commuté ou commandé ; - et des moyens pour délivrer un plasma d'électrons-ions à 1' 35 intérieur de l'intervalle de formation d'arc principal à un instant prédéterminé auquel il convient de rendre le dispositif conducteur . 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'électrode d'arc interne pénètre dans le volume de 1' 40 l'électrode d'arc externe dans une mesure supérieure à la moitié 69 22243 13 2012123 de la longueur de cette dernière. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de paroi latérale isolant a une dimension longitudinale supérieure à la longueur d'emboîtement des élec- 5 trodes d'arc. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fentes hélicoïdales s'étendent sur la périphérie du premier cylindre extérieur sur une distance azimutale qui ne dépasse pas 180° environ • 10 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens pour établir un plasma d'électrons-ions à 1'intérieur de 1'enveloppe sont constitués par un ensemble déclencheur à intervalle et que les électrodes d'arc primaire sont toutes deux fixes. 15 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une partie formant contact de l'une des électrodes d'arc est agencée de façon à être déplacée longitudinalement par rapport à l'autre des électrodes d'arc entre une position de circuit fermé et une position de circuit ouvert, et comporte des 20 moyens formant contact, destinés à s'accoler contre l'autre é-lectrode d'arc primaire, ces moyens formant contact constituant des moyens pour délivrer un plasma d'électrons-ions à l'intérieur de l'enveloppe. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel un ensem-25 ble déclencheur à intervalle est en outre disposé au voisinage de l'intervalle de formation d'arc principal entre les électrodes d'arc externe et interne, pour injecter un plasma d'électrons-ions entre celles-ci à un instant prédéterminé. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le 30 fait que l'intervalle de formation d'arc principal est la distance la plus courte entre toute partie des premières et secondes électrodes d'arc primaire. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'intervalle de formation d'arc principal a la forme 35 géométrique d'un cylindre creux. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le \ fait que la partie principale de l'électrode d'arc est mobile longitudinalement sur une distance suffisante pour que les moyens formant contact puissent être séparés de toute partie 40 de la partie principale de l'autre électrode d'arc par une dis BAD ORIGINAL 69 22243 14 2012123 tance qui est supérieure à la dimension de 1'intervalle de formation d'arc principal.