Brevet FR2246048A1 — publié le 19750425

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Pierre DEIANDRE, Georges BALMAT et Alain PONCET, est relative à un interrupteur électrique à auto-soufflage comprenant des contacts séparables et un dispositif de soufflage d'un gaz d'extinction d'un arc comportant un élément piston et un élément cylindre, mobile l'un par rapport à llautre et confinant un volume pistonnable rempli dudit gaz et communiquant par des orifices d'échappement de gaz avec la zone d'arc, l'élément mobile dudit dispositif de soufflage étant associé à un contact mobile desdits contacts pour former un équipage mobile. Dans les interrupteurs à auto-soufflage du genre men tionné, notamment à enceinte remplie d'un gaz à grand pouvoir diélectrique, tel que l'hexafluorure de soufre, l'équipage mobile comportant généralement le contact mobile, le piston ou cylindre de soufflage et la buse de soufflage, présente une masse non n- gligeable se déplaçant à grande vitesse qui est freinée mécaniquement en fin de course d'ouverture de 1 t appareil par la commande mécanique. Les à-coups dQs au freinage brusque occasionnent des efforts importants et une usure prématurée de la commande et de 1 équipage mobile. t'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de réaliser un dispositif amortisseur pneumatique efficace et simple agissant en fin de course d'ouverture directement au niveau de équipage mobile. L'interrupteur selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte de plus des moyens d'obturation desdits orifices d1échappement agencés pour devenir actifs en fin de course de séparation desdits contacts pour clore ledit volume pistonnable en créant un coussin pneumatique amortisseur qui freine et amortit le mouvement dudit équipage mobile. Dans le cas d1un piston de soufflage, ce dernier assure pendant la quasi-totalité de la course d'ouverture la fonction d'expulsion du gaz d'extinction du volume pistonnable et en fin de course il constitue un piston amortisseur coopérant avec le coussin pneumatique constitué par le volume pistonnable clos, de manière à freiner efficacement le mouvement de l'équipage mobile et à amortir les à-coups. la double fonction du piston simplifie l'agencement de l'interrupteur et permet de reporter l'effort de freinage directement sur l'équipage mobile, le gaz amortisseur constituant le coussin pneumatique est le gaz d'extinction de l'arc, notamment de l'hexafluorure de soufre, particulièrement approprié à un tel amortissement par ses caractéristiques physiques telles que la viscosité et la densité. L'obturation desdits orifices d'échappement s'effectue, dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, par l'intermédiaire d'un épaulement d'une douille cylindrique montée à coulissement sur le contact mobile. Un ressort de compression est intercalé entre ledit épaulement et une cloison transversale fixe et provoque un effet amortisseur additionnel. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un interrupteur à auto-soufflage équipé d'un dispositif amortisseur selon l'invention; les figures 2 à 4 montrent, à échelle agrandie, le dispositif amortisseur selon la figure 1, représenté respectivement pendant la course d'ouverture des contacts, à l'instant de ltobtu- ration des orifices du piston, et en position déclenchée de l'in- terrupteur. L'invention est décrite par la suite en application à un interrupteur à auto-soufflage, objet du brevet français N 2.064.649 de la demanderesse, mais il est bien entendu qu'elle est applicable à d'autres types dlinterrupteurs à auto-soufflage. On reconnatt à la figure 1, l'interrupteur à autosoufflage décrit dans le brevet français N0 2.064.649, et comprenant une enveloppe tubulaire 10 en matibre i olante, remplie de gaz isolant, notamment de l'hexafluorure de soufre, et divisée en deux compartiments par une cloison transversale 12 fixe. Un piston de soufflage 14, solidaire d'un contact mobile 16, coulisse sur la paroi intérieure de l'enveloppe 10 en faisant varier un volume pistonnable 27 compris entre le piston 14 et la cloison 12. Le piston 14 est muni d'une buse de soufflage 18 guidant les filets gazeux refoulés à travers une ou des ouvertures ou orifices 20 prévus dans le piston 14. Un contact fixe ou semi-fixe 22 coopère avec le contact mobile 16. I1 est inutile de décrire en détail le ronctionnement ou l'agencement de cet interrupteur, lequel est identique à celui décrit dans le brevet précité auquel on se reportera avantageusement. Selon l1invention, un dispositif amortisseur, désigné par le repère général 24 (fig. 2 à 4), est incorporé dans llinter- rupteur à auto-soufflageet sert à freiner l'équipage mobile, no notamment le contact mobile 16, le piston 14 et la buse de soufflage 18 lorsque l'appareil vient en fin de course d'ouverture. A la cloison transversale fixe 12, traversée par le contact mobile 16, est associée une douille 26 cylindrique disposée coaxialement à l'extérieur du contact mobile 16, et munie à sa partie supérieure d'un rebord ou épaulement 28 de diamètre supérieur à celui de la douille. Un faible Jeu entre la douille 26 et le contact mobile 16 permet le coulissement de ce dernier à l'intérieur de la douille.La douille 26 est montée semi-fixe sur la cloison 12, à l'intérieur du volume pistonnable 27 inclus entre le piston 14 et la cloison 12, un ressort de compression 30 étant ménagé entre la partie inférieure de l'épaulement 28 de la douille etla surface annulaire supérieure de la cloison12. Une rondelle 32, fixée à ltextrOmité inférieure de la douille 26, limite la course de la douille soumise à 11 action du ressort 30, en venant en butée contre la surface inférieure de la cloison 12. La partie supérieure de l'épaulement 28 de la douille 26 est agéncée pour servir d'obturateur de ou des ouvertures 2e du piston. Le dispositif fonctionne de la manière suivante la figure 2 représente le début d'ouverture de l'interrupteur, le contact mobile 16 se déplaçant selon la direction indiquée par la flèche F. Un arc, tiré entre les extrémités des contacts 16 et 22, est soufflé par les gaz comprimés dans le volume 27 inclus entre ce piston et la cloison fixe 12 par la descente du piston 14. Les filets des gaz de soufflage s'échappent de ce volume 27 en traversant les ouvertures 20 selon la flèche fl en direction de l'arc. Le ressort 30 écarte au maximum le rebord 28 de la cloison fixe 12. Après une course déterminée, le piston 14 venant en position représentée à la figure 7, au contact de l'épaulement 28 de la douille 26, ce dernier obture les ouvertures 20 du piston. Les gaz ne pouvant plus s'échapper du volume 27 sont surcomprimés par le mo'ecnt additionnl du piston 14 et engendrent un effort antagoniste assurant le freinage et l'amortissement du mouvement du piston 14 et de tout équipage mobile. Pendant la descente poursuivie du piston 14 apres l'obturation des ouvertures 20, le piston ;4 entraîne la douille 26 à a'rencontre du ressort 30 lequel accentue encore l'amortissement. La figure 4 montre l'interrupteur en position déclenchée, le ressort 30 étant comprimé au maximum et le volume 27 ayant une valeur minimum. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques et électriques, notamment celle dans laquelle le dispositif amortisseur incorporé dans un interrupteur à auto-soufflage serait agencé différemment. REVENDICATIONS 1. Interrupteur électrique à auto-soufflage comprenant des contacts séparables et un dispositif de soufflage d'un gaz d'extinction dtun arc--comportant un élément piston et un élément cylindre, mobile l'un par rapport à l'autre et confinant un volume pistonnable rempli dudit gaz et communiquant par des orifices d'échappement de gaz avec la zone d'arc, l'élément mobile dudit dispositif de soufflage étant associé à un contact mobile desdits contacts pour former un équipage mobile, caractérisé par le fait que l'interrupteur comporte de plus des moyens d'obturation desdits orifices dléchappement agencés pour devenir actifs en fin de course de séparation desdits contacts pour clore ledit volume pistonnable en créant un coussin pneumatique amortisseur qui freine et amortit le mouvement dudit équipage mobile. 2. Interrupteur à auto-soufflage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit gaz est un gaz électronégatif à viscosité et densité supérieures à celles de l'air. 3. Interrupteur à auto-soufflage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit gaz est de l'hexafluorure de soufre. 4. Interrupteur à auto-soufflage à élément piston assu jetai au contact mobile et muni desdits orifices dléchappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'obturation comportent des clapets disposés en un emplacement prédéterminé de la course dudit piston de façon à obturer lesdits orifices lorsque le piston atteint ledit emplacement et vient en contact desdits clapets. 5. Interrupteur à auto-soufflage selon la revendication 4, comprenant une enceinte isolante tubulaire rempli dudit gaz et divisée en deux compartiments par une cloison transversale traver sée par ledit contact mobile, ledit piston assujetti au contact mobile, étant disposé dans l'un desdits compartiments pour délimiter ledit volume pistonnable compris ladite cloison et le piston, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'obturation sont constitués par un épaulement annulaire d'une douille cylindrique montée à coulissement sur le contact mobile. 6. Interrupteur à auto-soufflage selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'un ressort de compression, disposé entre ladite cloison transversale et ledit épaulement, sollicite ce dernier en direction dudit piston et provoque un effet d'amor tissement additionnel. 7. Interrupteur à auto-soufflage selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'une butée, solidaire de ladite douille, limite la course de cette dernière soumise à l'action dudit ressort. 8. Interrupteur à auto-soufflage selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite butée comprend une rondelle fixée à l'extrémité opposée de l'épaulement de ladite douille et susceptible de coopérer avec ladite cloison transversale.