Brevet FR2191238A1 — publié le 19740201

L'invention concerne un dispositif de contact pour un interrupteur électrique, en particulier un sectionnenr en charge, comportant une chambre d'extinction à intervalle annulaire, qui est formée de deux tubes disposés concentriquement et dans laquelle pénètre un tube d'extinction pour l'extinction d'un arc prenant naissance lors d'une manoeuvre entre deux dispositifs de contact dont, lors du processus d'extinction, l'un se trouve à l r intérieur du tube d'extinction et l'autre, à l'extérieur de celui-ci, l'arc brillant entre la paroi interne du tube extérieur de la cambre d'extinction et la paroi externe du tube d'extinction, et entre la paroi interne du tube d'extinction et la paroi externe du tube intérieur de la chambre d'extinction, lesquelles sont constituées par une matière dégageant des gaz d'extinctionO On a eu connaissance d'une chambre d'extinction à tubes avec intervalle annulaire par le brevet allemand nO 1 808 065. Dans celle-ci, on a comme éléments de contact des contacts fixés sur un tube de guidage extérieur et sur un tube de jonction intérieur, qui sont court-circuités au moyen d'un tube d'extinction mobile, introduit dans la chambre d'extinction à intervalle annulaire. Ces contacts sont, dun coté, il est vrai, de fabrication simple et simplifient le montage de l'interrupteur ; ils ont toutefois l'inconvénient d'une résistance élevée au passage du courant. Ceci est à attribuer au fait que les contacts ne se touchent pas dans tous les cas.Bien plus, du fait des tolérances défavorables, il existe la possibilité qu'il y ait des intervalles d'air entre les différents contacts; cela signifie que la pression de contact nécessaire n'est pas toujours assurée, par suite de quoi aussi des soudures peuvent se produire, qui altèrent la capacité de coupure. Le but de l'invention est de développer un dispositif de contact dans lequel les résistances de passage soient substantiellement réduites. En particulier les tolérances doivent 8tre compensées. Ce but est atteint par l'invention en ce que le dispositif de contact à ltextérieur du tube d'extinction comporte au moins deux lames de contact qui sont pressées par un ressort nrs l'intérieur contre le contact intérieur conducteur du courant. Il y a ici avantage à donner à chaque lame de contact la forme approximative d'un L, la branche -courte du L servant de pièce de contact entre le tube de jonction et le contact extérieur.Il y a avantage à ce que la branche longue de la lame de contact prenne appui en pouvant pivoter sur la Jonc- tion fond-paroi d'un contact en corbeille en forme de pot, et forme avec la paroi une boucle de courant en UO Dans une autre exécution, le ressort de pression est fixé d'un cté à la branche courte de la lame--de-contact et âe l'autre cita, à l'intérieur du contact en corbeille, formant un angle aigu avec l'axe médian-de l'interrupteur, de telle sorte que la pression de la lame de contact sur le tube d'extinction, lors de l'introduction du tube d'extinction entre les dispositifs de contact ne devienne que peu supérieure, mn outre la lame de contact comporte à côté de la zone de contact où se réalise le contact, un bec en saillie sur lequel se trouve la racine de l'arc lors du déclenchement. Il y a avantage à ce que l'extrémit du tube d'extinction qui soulève les lames de contact présente un échelonnement dans la longueur, de sorte que les lames disposees dans un plan oient soulevées successivement. Dans une autre exécution, le tube de Jonction est constitué par deux demi-coquilles présentant un écartement ici, le dispositif extérieur de contact est formé de deux doigts de contact s'insérant dans la fente entre les demi-coquilles, soumis à l'action d'un ressort, disposés de façon à pouvoir pivoter autour d'un point fixe. Chaque doigt de contact comporte ici un appendice faisant saillie vers l'extérieur au-delà de son axe de rotation, auquel est accroché un ressort de traction attaché G un point fixe, de sorte que le doigt de contact se trouve toujours dans la fente à l'état enclenché. Pour produire la pression de contact nécessaire entre les doigts de contact et les cemì-coquilles, les deux demi-coquilles sont maintenues ensemble par des ressorts.Il est prévu avantageusement comme ressorts deux ressorts à lame courbés en U, dont les extrémités sont recourbées pour former un angle et sinuèrent chacune dans une fente des demi-coquilles. Cr, à la paroi interne du tube intérieur- de la chambre d'extinction sont accolés au moulage des becs qui. s'insèrent dans la fente entre les demi-coquilles et servent à leur guidage. Dans cycas, la-pièce inf-rieure de raccordement est constituée par deux feuilles de cuivre dis posées en parallèle côte à cote, entre lesquelles sont montés les doigts de contact de façon à pouvoir pivoter.Les tôles sont avantageusement maintenues ensemble par des ressorts, ceux-ci s'insérant dans des cavités des feuilles ; sur les faces internes des feuilles au-dessous des cavités sont prévus des becs qui s'insèrent dans des cavités des doigts de contact et forment ainsi leur pivot et une zone de passage du courant. Les avantages de cette invention apparaissent pour l'essentiel dans le fait que, à cause de la pression de contact relativement définie en raison du ressort, il ne se produit pas de soudures.Le système n'est pas susceptible de tolérances. En outre, par suite de la boucle en U du courant entre les lames de contact et le contact en corbeille, la pression de contact se renforce et n'est augmentée que d'une manière insignifiante à l'ouverture gracie à la disposition de la lame et du ressort dans la corbeille. Un exemple d'exécution de l'invention est expliqué de plus près &commat; l'aide du dessin. On voit sur la figure 1 : un interrupteur dans la position "enclenché1, la figure 2, l'interrupteur selon la figure 1 pendant le processus d'extinction la figure 3, l'interrupteur selon les figures 1 et 2 dans la position "déclenché ; la figure 4, un dispositif de blocage pour un interrupteur selon les figures 1 à 3 la figure 5, une autre confiEuration d'un dispositif de contact la figure 6, le dispositif de contact selon la figure 5 en un autre état de couplage la figure 7, une coupe selon la ligne A B de la figure 5 la figure 8, une coupe selon la ligne 2-2 de la figure 5. Un sectionneur en charge 1 possède un tube de jonction 5 à travers lequel le courant est conduit d'une première borne de raccordement 3 à une deuxième borne de raïcordement 4, ou inversement. Deux lames de contact 6 en forme approximative de L, disposées à gauche et à droite, servent ici de contacts ; elles sont disposées de façon à pouvoir se déplacer et pivoter dans un contact en corbeille 7, fixé sur un support 7a, et elles sont pressées chacune par un ressort de traction 8 contre la paroi extérieure du tube de Jonction 5. Le support 'a lui-meme est accolé au moulage au tube extérieur 9 de la chambre d'extinction, en matière isolante, et s'en écarte radialement en faisant saillie vers l'e- térieur.A l'intérieur du tube de la chambre d'extinction 9 se trouve un tube intérieur 10 de la chambre d'extinction, disposé concentriquement au -premier, l'intervalle annulaire 11 formé par les tubes 9 et 10 sert à recevoir un tube d'extinction 12 se déplaçant avec le tube-de Jonction, le tube de Jonction étant guidé à 11 intérieur du tube dtextinction 10. Dans la région A, le tube d'extinction 12 est relié au tube de Jonction par une liaison rigide ou par un parfait emboîtement. A la paroi extérieure du tube d'extinction 12 et à son extrémité su périeure est accolé au moulage un oeillet 13 sur lequel s'arc ticule par une cheville 14 un bras de levier 15.La partie supérieure de l'interrupteur, c'est-à-dire du tube de Jonction avec le tube d'extinction 12 est entourée d'une masse isolante 16 servant à la fixation de la barre d'amenée de courant 3. A deux endroits du tube de Jonction 5 se faisant face, se trouvent des trous longitudinaux 17 (figure 2) dans lesquels peut se déplacer d'un bout à l'autre une cheville d'entratnement 18 qui relie ensemble le tube 12 et une tige de guidage 2. De plus la tige 2 est guidée dans un orifice du tube de Jonction 5. Tout autour de la tige 2 est enroulé un ressort spiral 20 qui est fixé d'une part à la cheville d'entratnement 18 et, d'autre part, à la partie 19a du tube de Jonction 5 en saillie vers l'intérieur et formant l'orifice 19 pour le passage de la tige de guidage 2. Lors d'un mouvement vers le bas du bras de levier 15 dans le sens de la flèche b, tout d'abord le tube d'extinction 12 en commun avec la tige de guidage 2 est mis en mouvement vers le bas et s'engage en les soulevant sous les lames de contact 6. Ces lames de contact sont alors poussées vers l'extérieur, de sorte qu'un arc est créé entre les lames de contact et le tube de jonction, Cet arc est, à présent, poussé par 11 extrémité avant du tube d'extinction 12 à l'intérieur de l'intervalle annulaire 11 et il brûle alors d'une part entre la paroi interne du tube 9 et la paroi externe du tube 12, et entre la paroi interne du tube 12 et la paroi externe du tube 10, depuis la lame de contact jusqu'au tube de Jonction L'arc formé alors passe, à présent, du point de contact 6a au point 6b de la lame de contact prévu pour le point de départ de l'arc, si bien que le point de contact 6a n'est pas détérioré. Or, à l'intérieur de la chambre en intervalle annulaire 11, l'arc continue à briller tandis qu'un gaz d'extinction se dégage de la matière dont sont constitués les tubes concentriques 9 et 10. De cette manière, l'arc s'éteint après une certaine course ; -les gaz ionisés pénètrent par les fentes 21 dans un pot d'échappement 22 rempli d'un agent de refroidissement, par exemple de la laine minérale, des copeaux mé- talliques, du tissu métallique, et parviennent alors à travers l'orifice 23 à l'air libre.Le tube d'extinction poursuivant sa course fait glisser sa butée 24 sur un dispositif de ser- rouillage 25 à ressort, à parfait emboîtement, le serre avec force et libère ainsi le tube de jonction du dispositif de verrouillage. Sous l'action du ressort 20, le tube de jonction 5 est porté dans la position de sectionnement (figure 3).Pendant le processus d'enclenchement, le tube de jonction et le tube d'extinction sont mis en mouvement ensemble par un levier de manoeuvre et la cheville dtentraSnement, dans la direction du contact d'arrivée portant un goujon de contact 3a Alors, juste avant la mise en contact, les lames de contact glissent sur l'extrémité du tube d'extinction et viennent porter sur le tube de Jonction en l'absence de courant. ensuite se fait l'enclenchement entre le tube de Jonction et le goujon de contact fa. Le goujon de contact est ici exécuté par exemple en une matière résistant à l'usure par étincelles0 Le dispositif de verrouillage 25 lui-meme a une conformation à peu près circulaire et est lié rigidement à son extrémité supérieure au tube de Jonction. I1 possède deux palettes élastiques 25a se faisant face, lesquelles sont acco lées au moulage à l'extrémité supérieure du dispositif de verrouillage et sont libres à leur extrémité inférieure, à l'endroit 25b.Au voisinage de l'endroit 25b, un décrochement 25c est formé, avec lequel le dispositif de verrouillage vient au contact de l'extrémité supérieure du tube intérieur 10 de la chambre d'extinction et est arrêté, tandis que le tube d'ex- extinction 12 continue sa course.C'est alors que se tend le ressort de pression 0. Quand le tube d'extinction vient en contact avec les palettes élastiques 25a, celles-ci sont serrées fortement par le décrochement 24 ; le tube de jonction a, par là, sa voie vers le bas libérée, il part à grande vitesse sous l'action du ressort 20 vers le bas dans la position dé clenchée Or la disposition des lames de contact et celle des ressorts de traction associés est choisie de telle manière que dans l'état enclenché une pression de contact suffisante soit assurée. Lorsque les lames de contact sont ouvertes, la force du ressort croit, il est vrai, quelque peu ; la composante de la pression de la lame de contact sur le tube d'extinction ne s'accroSt que d'une manière insignifiante, si bien qu'il n'en résulte aucune énergie de frottement inutilement élevée.La disposition des lames de contact dont la branche -est bien dispose parallèlement à l'axe médian de l'interrupteur, les branches courtes ayant une direction à peu près perpendiculaire à cet axe, a pour effet que, pour de forts cou ranis, il se forme une boucle de courant entre contact en corbeille et -lane de contact, dont le champ magnétique augmente la pression ce contact des lames sur le tube de jonction, De plus, chaque lame de contact individuelle a, d'rln coti, une configuration droite au point de relevage l'angle qui est formé avec la direction du mouvement du tube "extirction est si petit que sont évités une force dsimpact psr trop grande et des crocs d'impact. En outre, il existe la possibilité de donner à cette surface de contact une configu- ration telle que reste constante l'accélération des lames de contact vers l'extérieur lors de l'introduction du tube d'extinction. rour cela, on peut prévoir par exemple une forme parabolique de la surface de contact La lame de contact ellemême comporte une encoche 26 pour recevoir le ressort. Or, au lieu d'employer des lames de contact du genre décrit ci-dessus, on peut utiliser aussi des doigts de contact.63 selon les figures 5 à 8. Dans ce but, le tube de jonction 62 (figure 7) est constitué par deux parties demicirculaires 62a, 62b, entre lesquelles s1 insèrent les doigts de contact. Dans la région où les doigts de contact 63 s'insèrent entre les pièces 62a,b, il est prévu un élargissement 64 qui est à peu près de meme largeur que les doigts de contact. De plus, le tube d'extinction comporte aussi une rainure 65 à travers laquelle passent les doigts de contact 63.Le système d'amenée du courant du côté inférieur est constitué (selon la figure 7) par deux feuilles de cuivre 66 coudées qui sont assemblées à l'une de leurs extrémités 67 par laquelle elles font saillie hors du carter de l'interrupteur et qui enveloppent, à l'endroit 66a où elles s'élargissent, les pièces d'extinction et de coupure. Elles laissent aussi entre elles, dans la région de la traversée vers l'intérieur, un espace 68 qui correspond à la largeur des doigts de contact 63. Sur le csté opposé, c'est-à-dire du côté opposé à la plaque de raccordement 67, de même façon, les feuilles ne sont pas complètement serrées l'une contre l'autre ; leur écartement correspond à la largeur des doigts de contact 63.Or, les doigts de contact eux-mêmes sont montés de façon à pouvoir pivoter aux points 69 (figure 8) ; pour cela, les feuilles de cuivre 66 possèdent des becs 69 enfoncés vers l'intérieur qui s'insèrent dans des cavités des doigts de contact. Afin que les feuilles de cuivre soient maintenues ensemble et puissent ainsi former un pivot approprié pour les doigts de contact, elles sont maintenues ensemble sur les deux faces de chaque côté par un ressort, un ressort de flexion 72 qui s linsère dans les cavités 72 des faces extérieures des feuilles. Les cavités des surfaces extérieures sont situées exactement contre les becs 69 des surfaces intérieures.Sur le côté du pivot 69 opposé à la surface de contact entre le doigt de contact et le tube de jonction se trouve un appendice 63a qui est haubanné par le ressort 8 accroché à un point fixe par rapport aux feuilles de cuivre. De cette manière les doigts de contact se trouvent toujours à leur place exacte par rapport aux tubes d'extinction et de jonction. Si donc, lors d'une manoeuvre, le tube d'extinction doit s'introduire dans l'intervalle annulaire 11, il rencontre d'abord avec l'extrémité supérieure de la rainure longitudinale 5 la face supérieure des doigts de contact et déplace ceux-ci de telle sorte que les parties des doigts de contact s'étendant vers l'intérieur pivotent vers le bas et l'appendice extérieur 63a, vers le haut, autour du pivot 69. La figure 6 représente alors la position déclenchée. Ici, les ressorts sont bandés si bien que, lors d'un enclenchement, les doigts de contact sont toujours tirés dans la position de départ. Pour le guidage des tubes d'extinction et de jonction, il est prévu un bec 73 axcolé au moulage au tube intérieur de la chambre d'extinction qui s'insère dans une rainure 74 du tube de jonction. X ;E V X iY D I C A T I O 12 S lo Dispositif de contact pour un interrupteur électrique, en particulier un sectionneur en charge, comportant une chambre d'extinction à intervalle annulaire qui est formée par deux tubes disposés concentriquement et dans laquelle pénètre un tube d'extinction pour l'extinction d'un arc prenant naissance, lors d'une manoeuvre, entre deux dispositifs de contact dont, lors du processus d'extinction , l'un se trouve à l'intérieur du tube d'extinction et l'autre, à l'extérieur de celui-ci, l'arc brûlant entre la paroi interne du tube extérieur de la chambre d'extinction et la paroi externe du tube d'extinction et entre la paroi interne du tube d'extinction et la paroi externe du tube intérieur de la chambre d'extinction, lesquelles sont constituées par une matière dégageant des gaz d'extinction, caractérisé en ce que le dispositif de contact à l'extérieur du tube d'extinction comporte au moins deux lames de contact (6) qui sont pressées par un ressort (8) vers l'intérieur contre le contact (5) intérieur conducteur de courant ayant la forme d'un tube de Jonction. 2. Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque lame de contact (6) a la forme approximative d'un L, la branche courte (suc) du L servant de pièce de contact entre le tube de jonction (5) et le contact extérieur. 3. Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que la branche longue (6d) de la lame de contact (6) prend appui en pouvant pivoter sur la -jonction fond-paroi d'un contact en corbeille (7) de l'amenée de courant aux lames et forme avec la paroi une boucle de courant en U. 4. Dispositif de contact selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort de traction (8) est fixé d'un coté à la branche courte de la lame de contact et de l'autre c8té, à 1 r intnrieur du contact en corbeille (7) formant un angle aigu avec l'axe médian de l'interrupteur, de sorte que la pression de la lame de contact sur le tube d'extinction ne devienne que peu supérieure. 5. Dispositif de contact selon la revendication 1 caracz-rise en ce que la lame de contact comporte à c8té de la one de contact (6a) où se r-jalise le contact, un bec en saillie (6b) sur lequel se trouve la racine de l'arc lors au aéclenchement. 6. Dispositif selon la revendication 1 caract-rise en ce que l'extrCrit du tube a'extinction -(lg) qui soulève les lames de contact (6) présente un échelonnement dans la longueur de telle sorte que les lames disposées dans un plan soient soulevées successivement. 7. Dispositif de contact pour un interrupteur électrique, en particulier un sectionneur en charge, comportant une chambre atextinction à intervalle annulaire qui est formée par .eux tubes disposés concentriquement et dans laquelle pénètre un tube d'extinction pour l'extinction d'un arc prenant naissance, lors d'une manoeuvre, entre deux dispositifs de contact dont, lors du processus d'extinction, l'un se trouve à l'intérieur du tube d'extinction et l'autre, à l'extérieur de celui-ci, l'arc brûlant entre la paroi interne du tube extérieur de la chambre d'extinction et la paroi externe du tube d'extinction et entre la paroi interne du tube d'extinction et la paroi externe du tube intérieur de la chambre d'extinction, lesquelles sont constituées par une matière dégageant des gaz d'extinction, caractérisé en ce que le tube de jonction (62) est constitué par deux demi-coquilles (o2a,b) présentant un écartement et que deux doigts de contact (63) s'insèrent dans les intervalles (64) entre les demi-coquilles, soumis à l'action d'un ressort, disposes de fa çon à pouvoir pivoter autour d'un point fixe, servent de dispositif de contact extérieur. 8. Dispositif de contact selon la revendication 7 caractérisé en ce que chaque doigt de contact comporte un appendice (63a) faisant saillie vers l'extérieur au-delà de son axe de rotation auquel est accroché un ressort de traction (b) attaché à un point fixe, de telle sorte que le doiOt de contact se trouve toujours dans la fente à l'état enclenchés 9. Dispositif de contact selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux demi-coquilles sont maintenues ensemble par des ressorts. 10. Dispositif de contact selon la revendication 9, caractérixé en ce qu'il est prévu comme ressorts eux ressorts à lame courbés en U dont les extrémités sont recourbées pour former un angle et s'insèrent dans une fente des demicoquilles. 11. Dispositif de contact selon l'ensemble des revendications 7 à 10 caractarisé en ce- que les becs (73) sont accolés au moulage à la paroi interne du tube d'extinction intérieur, lesquels s'insèrent dans des rainures longitudinales (74) du tube de coupure et servent à son guidage. 12. Dispositif de contact selon la revendication 7 caractérisé en ce que la pièce inférieure de raccordement (4) est constituée par deux feuilles de cuivre (66) disposées en parallèle, entre lesquelles sont montés les doits de contact (63) de façon à pouvoir pivoter. 13. Dispositif de contact selon la revendication 12, caractérisé en ce que les feuilles sont maintenues ensemble par des ressorts (70) , ceux-ci stinszrant dans des cavités (72) des feuilles et en ce qu'il est prévu sur les faces internes des feuilles en dessous des cavités, des becs (6q) qui s'insèrent dans des cavités (71) des doigts de contact et forment ainsi leur pivot et une zone de passage du courant.