Brevet FR2387506A1 — publié le 19781110

La présente invention concerne un disjoncteur limiteur de courant comprenant une bobine de déclenchement magnétique présentant une armature de frappe pour une pièce de contact mobile d'un dispositif de contact et permettant a la vitesse de passage de l'arc électrique a partir de la zone de contact dans un équipement extincteur constitué par une pile de tôles désionisées d'être accrue grâce à l'utilisationde plaques en matière isolante disposées devant la pile de tôles d'extinction de part et d'autre de la zone de contact, l'une des plaques étant en matiere céramique et l'autre en une matière dégageant du gaz. Dans le cas d'un disjoncteur de ce genre comportant des plaques inégales-la pression latérale provoquez par le dégagement de gaz de l'une des plaques et exercée sur l'arc électrique en direction de la plaque en matière céramique est préjudiciable à la vitesse de passage de l1arc électrique. Celui-ci est poussé au cours de son trajet latéralement contre la plaque en matière céramique, ce qui a pour conséquence une forte usure asymétrique des cornes de contact du côté de la plaque en matière céramique. Dans le cas d'un disjoncteur connu comportant deux plaques identiques disposées de part et d'autre du dispositif de contact (brevet allemand No 1 i85 269) ot les plaques sont en matière céramique ou en une matière dégageant du gaz il n'existe bien entendu pas cette asymétrie en ce qui concerne le trajet de l'arc électrique et, en cas d'utilisation de plaques dégageant du gaz, un effet de refroidissement est certes exercé sur l'arc électrique par degagement d'hydrogene de sorte que la section de l'arc et la tendance à l'allumage en retour se trouvent réduites et là vitesse de passage accrue, mais l'envelop- pe du disjoncteur est soumise, en cas de commutation de courants intensifs de court-circuit, à des conditions critiques par suite de la forte pression de gaz produite. Dans le cas d'un autre disjoncteur connu dans, lequel le dispositif de contact est flanqué par deux plaques dégageant du gaz et contenant une pièce en tôle de fer magnétique doux les pièces en fer prolongent les lames de tôle d'une pile de tôles désionisées fendues en forme de V et renforcent ainsi la force d'attraction exercée par la pile de tôles sur l'arc électrique. Ce disjoncteur ne comporte cependant pas de moyens pour séparer les contacts de manière accélérée par une armature de frappe de sorte que, lors de la mise hors circuit; il faut trop de temps pour que soit atteinte entre les contacts la distance minimale nécessaire au passage de l'arc électrique. Les points de base de l'arc électrique pénètrent par brulure dans les zones de contact, ce qui augmente encore la tendance initiale-à la persistance de l'arc électrique formé lors de la séparation des contacts. I1 ne se produit pas d'allongement rapide de l'arc électrique entre les cornes de contact qui vont en s'élargissant. On évite ainsi bien sûr un dégagement de gazcritique pour la résistance mécanique de l'enveloppe mais l'action de limitation de courant obtenue est beaucoup plus faible que dans le cas des dispositifs connus à armature de frappe.En cas d'utilisation de deux plaques dégageant du gaz et comportant une pièce en fer pour des disjoncteurs présentant un dispositif de contact accéléré par une armature de frappe la pression de gaz devient critique pour l'enveloppe puisque, par suite de-l'allongement rapide de l'arc entre les contacts accélérés, la colonne de l'arc électrique à haute intensité entre en contact sur une grande étendue avec les plaques situées de part et d'autre. - La présente invention a pour objet de réaliser le disjoncteur mentionné plus haut de façon qu'en dépit du passage rapide de l'arc électrique il soit produit une pression des gaz ne nuisant pas à la résistance mécanique de ltenveloppe,et ce, sans provoquer une usure asymétrique des contacts.La solution apportée à ce problème suivant la présente invention consiste en ce que la plaque dégageant du gaz est munie de manière connue en soi intérieurement d'une pièce en fer magnétique doux et en ce que les deux plaques sont, en ce qui concerne leur emplacement respectif d'un côté et de l'autre, accores avec le sens d'enroulement de la bobine de déclencheent de telle sorte que la composante de force exercée par le champ de dispersion magnetique de la bobine de déclenchement sur l'arc électrique soit dirigée sur la plaque dégageant du gaz L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à laide des dessins annexés. La.fig. 1 est une vue latérale d'un disjoncteur suivant l'invention, le couvercle de l'enveloppe ayant été retiré. La fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig. 1. Le disjoncteur comporte- dans la partie supérieure de son enveloppe 1 le mécanisme de commutation 2 qui commande un levier de contact 3. Dans la partie inférieure du disjoncteur se trouve une chambre à arc électrique 4 qui contient une pile de tôles désionisées 5. Le levier de contact 3 coopère, dans la zone située devant les tôles désionisées, avec un contact fixe 6. La zone de contact est flanquée par des plaques en matière isolante 7 et 8.Entre le mécanisme de commutation 2 et la chambre à arc électrique est montée une bobine de déclenchement 9.-Le courant passant par la bobine de déclenchement 9 passe à partir d'une borne 10 d'abord par l'intermédiaire de-la bobine de déclenchement 9 et à partir de celle-ci par l'intermediaire d'un fil flexible 11 par une lame bimétallique 12, une partie formant circuit de retour 13, un fil torsadé flexible 14 reliant cette dernière au levier de contact 3 et enfin par le levier de contact par Irintermé- diaire de la pièce de contact fixe 6 à une borne 15.Des deux plaques en matière isolante disposées de part et d'autre du dispositif de contact celle 8 est en matière céramique, alors que la plaque 7 est réalisée en une matière dégageant du gaz et dans laquelle est insérée une pièce en fer 7a.Les plaques sont disposées respectivement d'un côté et de l'autre de façon qu'une force P exercée par le champ de dispersion 16 (représenté en pointillé) de la bobine 9 sur un arc électrique s'établissant en cas d'ouverture de contact et passant par les positions a, b dans la pile de tôles désionisées soit dirigée sur la plaque dégageant du gaz dans laquelle est insérée une pièce en fer. Cette force a toujours la même direction puisqu'en cas d'inversion de courant le sens du champ s inverse lui aussi. Dans le même sens que la force P agit également la force de la pièce en fer 7a de la plaque 7 qui attire l'arc électrique. Ces deux forces sont opposées à la pression des gaz dégages par cette plaque. I1 s'établit ainsi entre les forces agissant transversalement à la direction de passage de l'arc électrique un état d'équilibre qui détermine la distance de l'arc électrique à la plaque dégageant du gaz. On obtient ainsi par une régulation automatique un dégagement suffisant mais non pas trop important de gaz pour refroidir l'arc électrique Les forces dirigées en sens opposé produisent une symétrie de l'arc électrique de façon à obtenir une plus haute vitesse de passage et à éviter une usure asymétrique des contacts du côté de la plaque céramique 8. La colonne d'arc électrique refroidie par le gaz ne présente qu'un diamètre relativement petit qui permet même dans le cas de fortes intensités de courant une bonne mobilité dans la chambre à arc électrique REVENDICATION Disjoncteur limiteur de courant comprenant une bobine de déclenchement magnétique qui présente une armature de frappe pour une pièce de contact mobile d'un dispositif de contact et permettant à la vitesse de passage de l'arc électrique à partir de la -zone de contact dans un équipement extincteur constitue par une-pile de tôles désionisées d'être accrue grâce à l'utilisation de plaques en matière isolante disposées devant la pile de tôles d'extinction de part et d'autre de la zone de contact, l'une des plaques étant en matière céramique et l'autre en une matière dégageant du gaz, caractérisé en ce que la plaque dégageant du gaz comporte de manière connue en soi intérieurement une pièce en fer magnétique doux et en ce que les deux plaques, par le choix de leur emplacement respectif d'un côté et de l'autre de la zone de contact, sont accordées avec le sens d'enroulement de la bobine de déclenchement de façon que la composante de force agissant à partir du champ dè dispersion magnetique de la bobine de déclenchement sur l'arc électrique soit dirigée sur la plaque dégageant du gaz.