Brevet FR2272476A1 — publié le 19751219

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Gaston BUISSON et Gérard G-uSERBAUM, est relative à une chambre de coupure, notamment d'un interrupteur électrique à coupure sèche, comprenant une chambre de formation d'un arc tiré entre des contacts se séparant dans ladite chambre, cette dernière étant délimitée latéralement par une paire de joues réfractaires se faisant face et une chambre d'extinction d'arc comportant un empilage de plaques réfractaires, transversales par rapport à la direction initiale de l'arc et confinant des chambres divisionnaires transversales dans lesquelles 1 t arc est allongé après subdivision par des électrodes associéesauxdites plaques. Le brevet français h 1.519.909 décrit une chambre de coupure genre mentionné, équipant des disjoncteurs à coupure sèche, commercialement dénommés SOLENARC. La chambre de formation d'are de ces disåoncteurs connus est délimitée latéralement par deux joues ou plaques réfractaires, dont le bord supérieur se raccorde d'une manière étanche à la base de la chambre d'extinction dtarc, elle-même constituée par un empilage de plaques rêfrac- taires disposées perpendiculairement à la trajectoire de 1 'arc initial.Dans la chambre de formation d'arc entre les joues réfractaires sont disposés les contacts fixe(s) et mobile(s) du disjoncteur ainsi- que les cornes-dlaccrochage et de guidage de itaro vers chambre d'extinction. Cette dernière chambre est avantageusement équipée de cavaliers enfourchant les bases de plaques réfractaires et agencés de manière à subdiviser 1 t arc initial en arcs divisionnaires se développant endorme de solénoïde d'une manière bien connue en soi. Les joues réfractaires de délimitation de la chambre de formation d'arc sont au contact direct de l'arc et généralement constituées par une matière céramique, qui présente l'inconvénient d'être fragile.Les surpressions engendrées dans la chambre de formation d'arc par l'action thermique de l'arc peuvent provoquer des ruptures des joues réfractaires et mettre hors d'usage le disjoncteur. Des grandes plaques réfractaires résistent mal aux chocs et doivent faire l'objet de précautions particulières lors du transport et du montage. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de permettre la réalisation d'un interrupteur résistant aux chocs et aux contraintes dues à des surpressions. La chambre de coupure, selon lAr.tention, est caractéri sée par le fait que la partie de chacune desdites joues formant la paroi latérale de la chambre de formation d'arc est en une matière céramique résistant à l'action de l'arc et est subdivisée en au moins deux éléments juxtaposés assemblés mécaniquement par une liaison flexible pour autoriser un mouvement relatif limité desdits éléments de flexion de ladite joue sous l'action d'une surpression interne à ladite chambre de formation d'arc. La joue composite selon l'invention, peut être en un matériau stratifié comprenant une plaque de support d'une flexibialité appropriée à laquelle sont fixés les éléments réfractaires juxtaposés formant la couche interne de délimitation de la chambre de formation d'arc. Les éléments réfractaires peuvent etre fixés à la plaque de support par tout moyen approprié, notamment par collage, vissage et analogues. La flexibilité limitée des joues réfractaires facilite le montage et compense des déformations limitées. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale suivant la ligne I-I de la figure 2, d'une chambre de coupure à joues réfractaires, selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation et à échelle agrandie d'une joue réfractaire, selon la figure 1; la figure 4 est une vue en plan de la joue selon la figure ); la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4, illustrant une variante de réalisation, selon l'invention;; la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 3, illustrant une autre variante de réalisation, selon l'invention; la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 4, illustrant une variante de réalisation à éléments aboutés. Sur les figures, l'invention est appliquée à un interrupteur du type commercialement dénommé SOLEInARC, dans lequel la chambre d'extinction porte un empilage de plaques transversales dont certaines sont pourvues à leur partie inférieure d'un cavalier provoquant la subdivision de l'arc initial tiré entre les contacts de l'interrupteur en une série d'arcs divisionnaires qui se développent en boucle de manière à réaliser un solénoïde. I1 est évident que l'invention s'applique également à des interrupteurs dans lesquels l'allongement de l'arc et son extinction sont provoqués d'une manière différente, notamment par une trajectoire en zig-zag imposée par les plaques transversales à la direction initiale de l'arc pourvues de fentes décalées. Des contacts fixe 10 et mobile 12 sont disposés dans une chambre de formation d'arc 15 délimitée latéralement par deux plaques ou joues isolantes 14 et 14' parallèles ou légèrement convergentes ou divergentes vers le haut, qui s'appuient à leur partie supérieure contre un empilage de plaques isolantes 18, disposées transversalement par rapport aux joues 14, 14'. L'empilage 18 comporte d'une manière bien connue en soi, une succession de plaques à fentes et de plaques à cavaliers de subdivision de l'arc en arcs divisionnaires se développant en forme de solénoïde entre les plaques successives.L'empilage de plaques 18 constitue une chambre d'extinction d'arc 16 fixée d'une manière quelconque à un bottier isolant constitué par des parois 20 > 20', et 22, 22'. Les joues isolantes 14, 14' sont fixées aux parois 20, 20'par des entretoises 24, 24', dont seules deux sont visibles à la figure 2. Dans la chambre de formation d'arc 15, délimitée de chaque caté par des gouttières 30, 30', s'étendent des guides d'arc 26, 26' conduisant l'arc vers la chambre d'extinction 16. Un interrupteur du genre susmentionné est décrit dans le brevet français précité, auquel on se reportera avantageusement pour de plus amples détails. Selon l'invention, les joues isolantes 14, 14' identiques et dont seule l'une dlentre elles sera décrite en détail en référence aux figures 5 et 4, sont agencées pour présenter une certaine flexibilité accroissant la résistance de la plaque isolante aux surpressions internes à la chambre de formation d'arc 13 et dues à l'action thermique de l'arc. La joue 14 comporte une partie en matière céramique constituant la paroi de la chambre de formation 15 et subdivisée en deux éléments 52, 54 juxtaposés et se raccordant selon un joint brisé 36 à faible jeu 38. Le joint 36 'étend suivant une ligne perpendiculaire à l'arête supérieure 40 de la joue 14 et autorise un pivotement relatif des éléments 32, 54 autour de cette ligne.Les éléments 32, 34 de la joue 14 pré sentent sur leur face 42 opposée à celle constituant la paroi de la chambre de formation lj des évidements 44, 4t d'un contour similaire a celui de lajoue 14 dans lesquels est encastrée une plaque de support 48 de même contour. La plaque de support 46 est en une matière synthétique présentant une certaine élasticité et les éléments réfractaires 32, 94 sont solidarisés à la plaque 48 par tout moyen approprié, notamment par collage. La profondeur des évidements 44, 46 correspond avantageusement a l'épaisseur de la plaque de support 48, cette dernière affleurant la face 42 de la joue 14.On comprend que l'élasticité de la plaque 48, alliée au jeu du joint brisé 56, autorise une flexion imitée de la joue 14 limitant les risques de rupture sous l'action d'un choc ou d'une surpression brusque engendrée dans la chambre de formation 13. La flexibilité de la joue 14 peut être accrue en prévoyant un nombre supérieur d'éléments subdivisés échelonnés le long de la joue 14. La plaque de support 48 nrest pas obligatoirement encastrée dans la joue 14 et selon une variante de réalisation, illustrée par la figure 5, la joue 14 est du type stratifié comprenant une couche en matière céramique subdivisée en deux éléments 32, 34 fixés à une couche de support 50 en un matériau synthétique. Les éléments 52, 54 sont seuls soumis à l'action de l'arc et constituent une couche de protection de la couche 50. Le stratifié constituant la joue- 14 peut bien entendu comporter un nombre supérieur de couches de caractéristiques appropriées. L'assemblage des éléments réfractaires 92, 34 peut être réalisé d'une manière différente, par exemple par des éclisses 52, 54 représentées à titre d'exemple à la figure 6. Les éclisses 52, 54 présentent une certaine élasticité et sont fixées aux éléments 52, 54, soit par collage soit par des boulons ou rivets 56, de la manière représentée à la figure 6. Les éclisses 52, 54 sont avantageusement encastrées dans les éléments 52, D4 ou éventuellement accolées à ces derniers La figure 7 illustre une autre variante de réalisation d'un assemblage, du type montré à la figure 4, dans lequel les éléments 52 > 34 sont aboutés à faible jeu 38. La largeur de la fente, due au jeu 38, est suffisamment faible pour rendre négligeable les fuites de gaz. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre particulièrement décrits et représentés aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences. RE-TENDICAFlIONS 1. Chambre de coupure, notamment d'un interruDteur électrique à coupure sèche, comprenant une chambre de formation d'un arc tiré entre des contacts se séparant dans ladite chambre, cette dernière étant délimitée latéralement par une paire de joues réfractaires se faisant face et une chambre d'extinction d'arc comportant un empilage de plaques réfractaires, transversales par rapport à la direction initiale de l'arc et confinant des chambres divisionnaires transversales dans lesquelles l'arc est allongé après subdivision par des électrodes associées auxdites plaques, caractérisée par le fait que la partie de chacune desdites joues formant la paroi latérale de la chambre de formation d'arc est en une matière céramique résistant à l'action de l'arc et est subdivisée en au moins dieux éléments juxtaposés assemblés mécaniquement par une liaison flexible pour autoriser un mouvement relatif limité desdits éléments, de flexion de ladite joue sous l'action d'une surpression interne à ladite chambre de formation d'arc. 2. Chambre de coupure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la ou les lignes de subdivision et de séparation desdits éléments s'étendent sensiblement dans un plan transversal par rapport à la direction initiale de l'arc. 3. Chambre de coupure selon la revendication 1 ou 2, ca ractérisée par le fait que lesdits éléments réfractaires sont assemblés à joint brisé. 4. Chambre de coupure selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que ladite Joue en un matériau stratifié comporte une couche externe à ladite chambre de formation d'arc en forme de plaque de support présentant une flexibilité appropriée et une couche interne formée par-lesdits éléments réfractaires juxtaposes supportés par ladite plaque externe. 5. Chambre de coupure selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la face desdits éléments réfractaires opposée à la chambre de formation d'arc présente un évidement dans lequel est encastrée ladite plaque de support. 6. Chambre de coupure selon la revendication 4 ou 5, caractérisée par le fait que lesdits éléments sont fixés par collage à ladite plaque de support. 7. Chambre de coupure selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que ladite plaque de support est en un matériau synthétique. 8. Chambre de coupure selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que lesdits éléments réfractaires sont solidarisés par des éclisses flexibles s'étendant parallèlement à ladite direction initiale de l'are.