Brevet FR2258699A1 — publié le 19750818

présente inve. concerne un dispositif d'extinction d'arc, -e en particulier " les intetrupteurs électriques, dans 1 les électrodes n 5 autres parties du dispositif, à partir uelies se forme l'arc électrique, sont constituées par des substances métalliques ou non métalliques tels que le fluor, le ?Ure ou d'autres combinaisons chimiques appropriées, de sorte que la la chaleur dégagée par l'arc de rupture permette la formation de produits provenant de la réaction des électrodes et transmis à la -Eliahe gazeuse ou à la phase "plasma", ces produits de réaction donnant alors naissance à des composés assurant l'extinction de l'arc @@ "composés extincteurs d'arc" comme SF6 etc. Ces électrodes possèdent d'une part à cause des substances métalliques une tres bonne conductibilité électrique, et d'autre part grâce à la présence des éléments non métalliques on obtient aux points d'amorçage des arcs sur les éléments métalliques une FuanXité déterminée de produits de réaction formant des composés arables d'éteinre l'arc, par exemple du SF6 passant dans la phase 'plasma' ou dans la phase gazeuse. Ces composés ayant la propriété d'éteindre l'arc formé et obtenus sa base sont produits directement dans l'axe de cet arc et entourent n même temps celui-ci. Grâce à cette formation directe des composés capables d'éteindre l'arc, les électrons contenus dans l'arc électrique sont captés et fixés sur une molécule neutre dès le moment de leur émission. Les ons négatifs ainsi formés ont la même vitesse que les ions positifs et i3s se recombinent donc très facilement avec ces derniers pour onner des molécules neutres. - Par cette combinaison entre les particules chargées assurant le passage du courant électrique, la capacité de transport de l'arc se trouve diminuée cequi, après l'extinction de cet arc, augmente la rapidité du rétablissement des qualités de rigidité électrique es électrodes. Ces électrodes répondent dans tous les cas aux exigences de l'extinction d'un arc électrique.Grâce à l'utilisation de telles électrodes d'extinction d'arc au moyen de gaz electronégatifs ou analogues, on obtient une construction simple pour -n-r déplacer les contacts destinés à ouvrir et fermer le circuit et on evite les constructions de chambres de coupure compliquées et chères qui nécessitent l'utilisation d'un moyen d'extinction tel que l'air comprimé, l'huile ou des dispositifs comportant des bobines magnéto ques étant donné que le soufflage de l'arc n'est plus nécessaire. L'extinction de l'arc grâce a ectrotes d'extinction dssar résulte de l'é.mlission des électronégatifs qui sont dégagés par les pieds d'arcs Cl qui arrentent les électrons de l'arc dans les pieds d'arc qui portent le courant si bien ze le courant se trouve coupé et l'arc reteint. Grâce à ce nouveau principe de crupure, il est possible d'utiliser des contacts de très petites dimensions pour ouvrir et ferrer un circuit. Avec les électrodes d'extinction d'arc, on peut couper de très grandes énergies électriques qui exigent ordinairement de très grands arcs. Lorsqu'on utilise des contacts petits avec les électrodes d'extinction d'arc, il existe un danger que les pieds d'arc brûlant sur les électrodes d'extinction d'arc, sautent sur les contacts conducteurs (en cuivre) oU la coupure de l'arc n'est pas possible, même si l'on prévoit une isolation électrique des pieces. Pour éviter cet inconvénient, selon l'invention toutes les parties des contacts et les barres de distribution sont enfermées dans des matériaux d'extinction d'arc. Selon l'invention, il est également possible de protéger certaines parties de la chambre du dispositif. La Figure 1 montre un interrupteur comportant deux points de coupure. La Figure 2 montre le contact mobile et le contact fixe de l'interrupteur dans la position enclenchée. La Figure 3 montre le contact mobile vu en coupe. On a montré sur le dessin un contact mobile qui reçoit son mouvement tournant d'un arbre 2. Le contact mobile 1 possède à ses extrémités des contacts ponctuels 3 et 4, qui servent à assurer le passage et l'irterruption du courant: Les contacts 7 et 4 sont entourés par des électrodes d'extinction d'arc 5, 6 et sont partie intégrante du contact mobile li Les électrodes d'extinction d'arc sont constituées par une combinaison de particules métalliques conductrices et de substances particulières non métalliques comme fluor, soufre ou autres combinaisons chimiques qui servent pour la formation des gaz d'extinction de l'arc lesquels sont dégagés par les pieds d'arc pour agir directement sur le noyau de l'arc. Le contact mobile 1 est noyé dans les matériaux d'extinction d'arc 7 qui en recouvrent toute la surface si bien que l'on peut aussi dégager avec le contact 1 des gaz d'extinction d'arc. Bes contacts fixes 8 et 9 sont connectés à des barres de distribution 10, 11. Les contacts 8 et 9 eux aussi sont entourés par des électrodes d'extinction d'arc 12 et 13 et ce sont seulement les points libres qui servent au transfert et à l'interruption du courant par l'intermédiaire du contact. Les barres de distribution 10 et 11 pénétrent dans la chambre du dispositif à travers les murs . 14. Selles sont aussi renfermées dans des matériaux d'extinction d'arc 15 et 16 qui se terminent par des plaques 17 et 18 également formées de ces matériaux. le mode de fonctionnement lors de l'extinction des arcs est le suivant: Dans la position "dispositif fermé" le courant rentre par les barres de distribution 10, les contacts ponctuels 8, 3 le contact mobile 1, les contacts ponctuels 4, 9 et sort par les barres de distribution 1 1 Pour ouvrir le circuit, on fait tonner le contact I autour de l'arbre 2 et le courant ne passe plus par les contacts ponctuels 4 7 et 4, mais par des électrodes d'extinction d'arc 12,5 et 6, 13 où deux arcs sont étirés. les électrodes 12, Set 6, 13 étant constituées par les matériaux d'extinction d'arc, des gaz électronégatifs, notamment-des gaz d'extinction d'are sont dégagés par les pieds d'arc qui agissent directement sur le noyau de l'arc (phase plasma) et dans la phase gazeuse. L'extinction de l'arc résulte de l'action des gaz électronégatifs qui arretent les électrons de l'arc qui portent le courant, le courant ne peut plus passer dans les pieds d'arc et l'arc s'éteint. Si on coupe de grandes énergies électriques, il y a un très grand abc, qui est entouré d'un grand volume de gaz chauds. Etnnt donné les petites dimensions -du, dispositif, des contacts et de la chambre dtinterruption, il existe la possibilité que les pieds d'arc qui brillent sur les electrodes 12, 5 et 6, 13 sautent sur le contact 1 et les barres de distribution )O, 11. Lorsque le contact 1 et les barres de distribution 10, Il sont noyés dans des matériaux d'extinction d'arc, la coupure du courant et l'extinction de l'arc sont assures. On peut utiliser les électrodes, contacts et barres de distribution décrits ci-dessus qui émettent des gaz électronégatifs ou des gaz d'extinction d'arc dans tous les dispositifs et appareils (coupecircuit, parafoudre, barres de distribution etc) nécessitant une extinction d'arc ou bien une coupure du courant volontaire ou non. REVENDICATIONS 1. Dispositif assurant ltextinction des arcs électriques par utilisation d'électrodes qui interviennent dans la form2tion de l'arc et sont constituées par un matériau comportant des substances métalliques et des substances non métalliques qui est susceptible de libérer sous ltaction-de la chaleur des pieds diarc, des gaz électronégatifs ou des gaz d'extinction d'arc, lesdites électrodes entourant sensiblement les contacts de fermeture du circuit électrique dans lequel est inséré le dispositif caractérisé en ce que le matériau précité constituant les électrodes enveloppe également les pièces du dispositif qui ne servent pas normalement à assurer 1'est tinction de l'arc. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que certaines parties ou la totalité des parois de la chambre de coupure sont également enfermées dans ou recouvertes dudit matériau dégageant des gaz électronégatifs.