Brevet FR2021511A1 — publié le 19700724

L'invention concerne les disjoncteurs haute tension pour courant alternatif comportant deux pièces de contact et une broche de contact mobile en translation et reliant les deux pièces de contact en position de fermeture. Dans de tels disjoncteurs, la broche de contact est entraidée, lors du mouvement de déclenchement, à travers une chambre d'extinction d'arc, dans laquelle l'arc électrique s'éteint au cours d'un passage par zéro du courant dès que la distance entre la broche et la pièce de contact fixe est supérieure à la distance minimale d'extinction. Ce modèle présente l'ineonvénient que, lors d'un-passage par zéro du courant survenant immédiatement avant que la distance minimum d'extinction ne soit obtenue, l'arc électrique reste allumé pendant la demi-pfiriode de courant suivante et s'allonge pendant que la broche mobile poursuit sa cours. Cet allongement de l'arc électrique augmente inutilement la tension d'arc, l'énergie nécessaire pour la coupure et par suite les contraintes auxquelles le disjoncteur est soumis. Des disjoncteurs ne présentant pas l'allongement de l'arc au-del3 de la distance minimum d'extinction pourraient couper des courants plus élevée ou filtre plus légèrement dimensionnés à pouvoir de coupure constant. L'invention a pour objet la réalisation d'un disjoncteur à courant alternatif pour haute tension qui, surtout en cas de courants de coupure relativement forts, évite l'allongement inutile de l'arc après que la distance minimale d'extinction ait été obtenue, malgré le mouvement ultérieur ds la broche de contact. Le disjoncteur selon l'invention comporte deux pièces de contact principales raeeordées électriquement aux connexions extérieures du disjoncteur et reliées électriquement entre elles en position de fermeture par une broche de contact mobile en translation, un corps isolant creux en une ou plusieurs parties, sur lequel sont fixés une des pièces de contact et les connexions extérieures du disjoncteur et qui entoure la chambre d'extinction de l'arc qui est remplie d'un produit d1extinc- tien, Bt un dispositif de conrnande. il est notamment remarquable par le fait qu'il comporte une pièce de contact intermédiaire qui est disposée entre les pièces de contact principales, isolée électriquement de ces dernières et reliée mécaniquement à ces dernières par l'in termédiaire du corps'isolant creux qui, dans la position de fermeture, entoure la tige mobile qui est an contact avec elle et qui est à un potentiel flottant. Selon une autre caractéristique de l'invention, la distance entre les ex trématés en regard de la pièce de contact intermédiaire et la pièce de contact principale dont la broche mobile se dégage au début du mouvement drouverture, est approximativement égale à la distance minimale d'extinction correspondant au pouvoir de coupure du disjoncteur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la longueur de la pièce de contact intermédiaire est approximativement égale à la courss parcourua au niveau dudit contact intermédiaire par l'extrémité de la broche mobile pendant une demi-période du courant lors du mouvement d'ouverture. L'invention est décrite en détail ci-après an se référant au dessin ciannexé représentant en coupe un mode de réalisation de I'invention dans le cas d'un disjoncteur à faible volume d'huile et à soufflage axial. Un corps isolant creux cylindrique extérieur 1 est rempli d'huile isolante, et sa partie supérieure est fixée de manière étanche sur un récipient d'expansion métallique 2. La partis inférieure du corps isolant creux I ist également fixée de manière étanche au boitier du mécanisme 3 qui contient l'organe de commande (non représenté sur la figurel de la broche de contact mobiles74 et supporte la pièce de contact inférieure 5. La figure montre le broche de contact 4 dans une position intermédiaire.Dans le corps isolant creux 1 sont suspendues la pièce de contact supérieure 6. fixée au récipient d'expansion 2 au moyen de supports coudés 7 et de vis-, ainsi que la chambre d'extinction d'arc qui se compose de façon connue d'une pièce de forme évasée 8, d'un cylindre isolant 9, de disques 10 et de pièces d'écartement cylindriques de différentes hauteurs. Dans la chambre d'extinction se trouve disposée la pièce de contact intermédiaire selon l'invention, comportant un porte-contact 12, des électrodes de coupure inférieure et supérieure 13 eut 14 ainsi que des doigts de contact 15 qui sont appliqués par des ressorts 16 contre la broche de contact 4. Des trous 17 sont prévus pour évacuer l'air lors du remplissage en tuile. Le contact intermédiaire est fixé comme Ies disques 10 de la chambre d'extinction, entre des pièces d'écartement 11 dans le cylindre isolant 9, La distance FAw entre la pièce de contact supérieure 6 et l'électrode de coupure supérieure 13 du courant intermédiaire est approximativement égale à la longueur d 'extinction minimale correspondant au pouvoir de coupure du disjoncteur. La longueur totale 'B" de la pièce de contact intermédiaire correspond au chemin que parcourt pendant le mouvement d'ouverture 1' extrémité de la broche de contact 4 au niveau de la pièce ds contact intermédiaire pendant une demi-période du courant de courtcircuit à la fréquence de service. La réalisation du disjoncteur selon l'invention permet d'éviter l'allonge- ment d'un arc de coupure 18 qui n'a pas étg atteint lorsque la distance de coupure est devenue supérieure à Ia distance minimale d'extinction du fait que le courant est passé par zéro Juste avant. Malgré le mouvement ultérieur de la broche de contact 4 dans le sens de la flécha, l'arc 18 resta allumé entre la pièce de contact supérieure 6 et l'électrode de coupure supérieurs 13 du contact intermédiaire, la longueur de l'arc restent donc constante jusqu'au prochain passage du courant par zéro qui l'étsint. La tension d'arc est par conséquent maintenue à une valeur relativement basse Pour des courants faibles qui admettent, comme on le sait par expérisnce, une distance minimale d'extinction un peu plus grande que les courants élevés, l'extinction de l'arc peut se produire également en aval de la pièce de contact intermédiaire, l'arc étant scindé en deux tronçons. REVENUICATIONS 1/- Disjoncteur haute tension pour courant alternatif. compcrtant deux pièces de contact principales raccordés électriquement aux -connexions extérieures du disjoncteur et reliées électriquement entre elles en position de fermeture par une broche de contact mobile en translation, un corps isolant creux en une ou plusieurs parties, sur lequel sont fixées une des pièces de contact et les connexions extétérieures du disjoncteur et qui entoure la chambre d'extinction de l'arc qui est remplie~d'un produit d'extinction, et un dispositif de commande, remarquable par la fait qu'il comporte une pièce de contact intermédiaire qui est disposée entre les pinces de contact principales, isolée électriquement de cas dernières et reliée mécaniquement à ces dernières par l'intermédiaire du corps isolant creux qui, dans la position de fermeture, entoure la tige mobile qui est en contact avec elle et qui est à un potentiel flottant en position d'ouverture. 2/- Disjoncteur selon la revendication 1, remarquable par le fait que la distance entre les extrémités en regard de la pièce de contact intermédiaire et de la pièce de contact principale dont la broche mobile se dégage au début du mouvement d'ouverture, est approximativement égale à la distance minimale d'extinction correspondant au pouvoir de coupure du disjoncteur. 3/- Disjoncteur selon le-revendication 1, remarquable par le fait que la longueur de la pièce de contact intermédiaire est approximativement égale à la cours parcourue au niveau dudit contact intermédiaire par l'extrémité de la broche mobile pendant une demi-période lors du mouvement d'ouverture.