Brevet FR2357049A1 — publié le 19780127

La présente invention de rapporte à un interrupteur électrique comportant des contacts mobiles l'un par rapport à l'autre et des tôles d'extinction. Les interrupteurs basse tension sont en général conçus de façon-à pouvoir éteindre le plus rapidement possible l'arc se formant à la coupure. Dans les chambres d'extinction de tels interrupteurs1 on augmente la tension d'arc jusqu'à ce qu'elle devienne supérieure à la tension du circuit. On peut réaliser cette augmentation par un allongea ment ou un refroidissement de l'arc, ces deux mesures pouvant toutefois être utilisées simultanément. Par soufflage magnétique ou aussi par soufflage pneumatique, on envoie l'arc entre les contacts de sorte qu'il se trouve allongé. A cet effet, on connaît des interrupteurs munis de bobines dites de soufflage qui produisent un champ magnétique extérieur agissant sur l'arc. L'agencement de telles bobines de soufflage augmente, dans certains cas, une considérablement le prix de ces interrupteurs. Par/configuration spéciale des interrupteurs, on peut donc faire en sorte que l'arc soit également soufflé entre les contacts par le champ magnétique propre formé par l'arc lui-même. On obtient une meilleure action sur l'arc en disposant dans la chambre des tôles d'extinction réalisées en matériau électriquement conducteur. Grâce à ces tôles d'extinction, la chute de tension de l'arc est encore augmentée par la perte de tension des racines de l'arc sur les différentes tôles qui agissent en tant qu'électrodes intermédiaires. Ces tôles d'extinction sont en général en fer ou en alliages ferreux et prélèvent de la chaleur au plasma de l'arc. Elles provoquent ainsi une rapide désionisation du trajet de coupure. Dès que le courant d'arc est tombé à zéro, la tension provenant du réseau électrique est appliquée sur le trajet de coupure. Une partie de cette tension vient sur la zone proche de la cathode du contact de coupure et la tension restante s'applique sur l'espace restant entre les électrodes dans lequel l'arc a précédemment brûlé. La présente invention a pour objet d'augmenter la rigidité diélectrique d'un interrupteur après le passage par zéro du courant et le pouvoir de coupure en résultant de cet interrupteur. L'invention repose sur le fait connu que vers le zéro du courant, on peut recueillir dans la zone proche de la cathode des contacts, une tension considérable sans qu'il y ait risque d'un réamorçage. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait qu'on installe entre ies contacts une pièce intermédiaire en matériau élec- triquement conducteur qui, après ouverture des contacts, provoque un couplage en série des arcs partiels. Il s'établit ainsi après l'ouverture des contacts un arc partiel entre l'un des contacts et la pièce intermédiaire et un autre arc partiel entre cette pièce intermédiaire et le deuxième contact. On réalise ainsi en plus entre Z partie d'arc anodique et cathodique sur les contocts de coupure uneautre parEeanodique et cathodique de sorte que la rigidité diélectrique de l'interrupteur se trouve augmentée en conséquence. Dans un mode de réalisation préféré de l'interrupteur selon l'invention, on utilise l'une des tales d'extinction comme pièce intermédiaire. Si les deuxcontactsde l'interrupteur sont mobiles, la pièce intermédiaire peut être fixe. Siun seul des deux contacts est mobile, on utilise une pièce intermédiaire également mobile. En général cette pièce intermédiaire est montée mobile en rotation autour d'un axe et, après soulèvement du contact mobile, elle bascule autour de son axe de rotation de manière à soulever du contact fixe et à produire ainsi un deuxième arc partiel avec une autre cathode En cas d'intensités assez fortes, les forces dites réactives du courant connues par la littérature suffisent pour soulever la pièce intermédiaire.Ces forces réactives se produisent en cas de surface de contact ponctuelle engendrant un- fort rétrécissement-des lignes du courant. Dans la zone du contact ponctuel où les lignes de courant divergent ou convergent, elles présentent une composante perpendiculaire au sens général du courant. Le champ magnétique propre du courant et cette composante produisent une force magnétique parallèle au sens général du courant qui est orienté dans le sens de la densité décroissante du courant. (Holm "Electric Contacts", Springer Berlin/Heidelberg/New York, 1967, page 56). On peut également prévoir un système d'entraînement supplémentaire pour le déplacement de la pièce intermédiaire, en particulier dans les interrupteurs pour faibles intensités. Ce système d'entraînement peut par exemple être constitué par un ressort qui, après l'ouverture des contacts, soulève la pièce intermédiaire du contact fixe. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé. Dans la chambre d'extinction 2 sont installés deux contacts 4 et 6, mobiles l'un par rapport à 11 autre, dont l'un 4 est fixe, tandis que l'autre 6 est monté mobile en rotation autour d'un axe 8. Les amenées de courant aux contacts sont respectivement désignées par 10 et 12 sur la figure. L'amenée 12 est munie d'un conducteur de raccordement flexible 14 abords que l'amenée 10 peut être munie d'un conducteur de raccordement rigide, non représenté sur la figure. Dans la chambre 2 sont placées des tôles d'extinction 16 à 23 qui, dans le plan de déplacement des contacts, sont disposées de façon isolée l'une par rapport à l'autre de manière à se trouver dans une position à peu près perpendiculaire à un arc jaillissant lors de l'ouverture des contacts 4 et 6. Les tales d'extinction 16 à 23 sont, sur leurs extrémités tournées vers les contacts, pourvues d'une fente non représentée sur la figure. Entre les contacts 4 et 6 est prévue une pièce intermédiaire 30 en matériau électriquement conducteur, de préférence mobile, dont une extrémité est montée rotative autour d'un axe 32. La pièce intermédiaire 30 peut avantageusement comporter, sur ses deux arêtes, une barrette 34 qui s'engage dans une gorge 36 de la paroi de la chambre ou dans un appui particulier de cette dernière. Ces barrettes servent à guider la pièce intermédiaire 30 pendant son déplacement entre les contacts 4 et 6. Après l'ouverture du contact mobile 6, il se forme un arc partiel 40 entre le contact 6 et la pièce intermédiaire 30. Entre le contact 4 et la surface d'appui, qui se trouve encore appliquée, de la pièce intermédiaire 30, il se crée, du fait du passage du courant, des forces réactives magnétiques qui agissent perpendiculairement auxsurfacoe d'appui, soulèvent la pièce intermédiaire 30 du contact 4 et la basculent autour de son axe de rotation 32. Il y a ainsi formation d'un autre arc partiel 42, et, par conséquent, également d'une autre anode et d'une autre cathode. Les forces magnétiques poussent l'arc partiel 40 entre les tôles d'extinction 16 à 23 si bien qu'il sFéteint. Après extinction de l'arc partiel 40, l'autre arc partiel 42 s'éteint également. Une fuite des racines de l'arc partiel 42 n'apparaît pas aventogeuse. On peut par exemple l'éviter par un revêtement isolant 44 de l'amenée de courant 10. Pour les faibles intensités de courant, on peut par exemple munir la pièce intermédiaire 30 d'une lame de ressort dont la force est suffisamment faible pour que, les contacts étant fermés, elle laisse la pièce intermédiaire 30 en position de repos appliquée sur le contact 4 et ne la soulève de ce dernier qu'après l'ouverture des contacts. Dans certains cas, on peut également prévoir un ressort hélicoidel. Les ressorts peuvent être avantogeusement disposés de façon que l'arc ne puisse avoir aucune influence sur eux. Ils peuvent par exemple être installés en dehors de la chambre d'arc de façon que leurs forces agissent sur au moins l'une des barrettes 34. La pièce intermédiaire 30 peut, tout au moins en partie, être réalisée dans le même matériau que les contacts. En général, elle est réalisée dans le matériau des tôles d'extinction 16 à 23, c'est-àdire principalement en fer, qui peut être muni d'un revêtement réalisé dans le même matériau que les contacts. Dans un mode de réalisation particulier de l'interrupteur, on peut également prévoir des doubles tôles à sections transversale en forme d'U ou de V. Dans un tel- interrupteur, on peut également utiliser une pièce intermédiaire de section transversale en forme d'U ou de V dont la pièce de raccordement se trouve ente les contacts Cette forme de tôles d'extinction favorise, comme on le sait, l'entrée des arcs partiels entre les tôles Par ailleurs, la pièce intermédiaire peut être constituée par une tôle profilée ou être munie d'évidements, comme cela est connu dans les électrodes plates pour le guidage des racines de l'arc. Dans un interrupteur comportant deux contacts mobiles, la tôle d'extinction, servant de pièces intermédiaire 30, peut également être montée fixe entre les deux contacts qui, pour l'interruption du courant, se soulève respectivement d'un côté de la pièce intermé diaire. REVENDICATIONS 1. Interrupteur électrique comportant des contacts mobiles l'un par rapport à l'autre et des tôles d'extinction, caractérisé par le fait qu'entre les contacts est installée une pièce intermédiaire en matériau électriquement conducteur qui, après l'ouverture des contacts, réalise un couplage en série des arcs partiels. 2. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'une des tôles d'extinction est utilisée comme pièce intermédiapre.