Brevet FR2441915A1 — publié le 19800613

L'invention concerne un dispositif pour maltriser les dévelop piments d'arcs électriques dans un disjoncteur à courant continu avec au groins un point de coupure, pour des disjoncteurs destinés à couper des courants aussi bien de faible que de forte intensité. Dans le brevet suisse 408 159 on trouve la description et la représentation d'un dispositif d'éxtinction d'arc électrique avec un aimant permanent, pour des appareils de coupure à courant continu, avec lequel à chaque point de coupure correspond un dispositif d'extinction d'arc électrique avec des plaques d'extinction, chacun avec un aiMant permanent dont le rôle est d'engendrer un champ de soufflage permanent. On utilise là deux chambres d'extinction et à chacune de celles-ci correspond un aimant permanent. Les aimants permanents sont disposés ainsi sur le côté des chambres d'extinction, de sorte que lôn T'utilise que les champs latéraux extérieurs des aimants. La position des aimants permanents limite aussi la taille des chambres d'extinction. Le but de l'invention est en particulier d'éliminer les inconvénients des dispositifs connus et de réaliser un dispositif du genre décrit dans le préambule, dans lequel on peut agir sur le déve loppement de l'arc avec des aimants permanents d'une minière éconorique et qui permette de construire des chambres d'extinction aussi grandes qu'on peut le désirer. Le dispositif doit convenir pour couper aussi bien des courants de forte intensité que de faible intensité. Pour un dispositif pour maîtriser les développements d'arcs électriques dans un disjoncteur à courant continu avec au moins un point de coupure, le problème précité est résolu selon l'invention par le fait qu'au moins deux aimants permanents en forme de barreaux sont disposés de part et d'autre de l'axe de la distance d'amorçage de l'arc électrique, dans la zone où s'effectue l'allongement de l'arc, ces aimants ayant des orientations magnétiques différentes. L'avantage de l'invention consiste particulièrement en ce qu'avec ce dispositif on peut couper sans problèmes aussi bien des courants de forte intensité que des courants de faible intensité, pour les deux sens de passage du courant, la présence des aimants permanents n'imposant pas de limitation des dimensions des chambres d'extinction. Il est judicieux que les surfaces extérieures des aimants permanents soient pourvues d'une couche électriquement conductrice. Cette forme de réolisotion constructive permet de ménager les aimants et, en même temps, d'utiliser des aimants permanents non conducteurs électriques. I1 est judicieux que la couche électriquement conductrice soit constituée de métal ou de graphite. Selon une forme avantageuse de réalisation, la couche électriquement conductrice comporte au moins une interruption continue selon la périphérie. Avec cette solution on réalise une concentration du champ et par conséquent une amélioration du soufflage.Selon une autre forme de réalisation, la couche électriquement conductrice est coupée au moins en un endroit, parallèlement à ld direction d'aimctation. Cette coupure détermine la formotion d'une boucle, qui favorise le déplacement de l'arc électrique. I1 est judicieux que des plaques d'extinction soient disposées à l'intérieur de la chambre d'extinction. On améliore ainsi la coupure des courants de forte intensité. Selon une forme judicieuse de réalisation, les aimants permanents sont constitués chacun de deux aimants permanents plats disposés sur les extrémités frontales d'un barreau ferromagnétique. Avec cette forme de réalisation on obtient une forte réduction des colts de fabrication. I1 est avantageux qu'en plus des aimants permanents, qui sont au moins deux, de disposer dans la zone où s'effectue l'allongement de l'arc électrique au moins une autre tige électriquement conductrice ou pourvue d'Pne couche électriquement conductrice. Cette forme de réalisation permet de construire des chambres d'extinction aussi grandes qu'on le désire. On explique ci-dessous l'invention plus en détail, avec dessdessins schématiques à l'appui. Les différentes figures montrent respectivement Figure 1 - un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, avec deux points de coupure, Figures 2 et 3 - deux coupes longitudinales des aimants permanents de la figure 1 ; Figure .4 - la coupe selon IV-IV dans la figure 2 , Figure 5 - la coupe selon V-V dans la figure 3, Figure 6 - une coupe longitudinale d'une autre structure d'aimant permanent qui est pourvu d'une couche électriquement conductrice, Figure 7 - un autre exemple de réalisation d'un aimant permanent, où deux aimants plats sont disposés sur les faces frontales aux extrémités d'un barreau ferromagnétique et qui est pourvu d'une couche électriquement conductrice, Figure 8 - la coupe selon VIII-VIII dans la figure 6, et Figure 9 - la coupe selon IX-IX dans la figure 7. Selon la figure t un pont de contact 1 est lié à une tige de commande 2. Le pont de contact 1 se trouve entre deux barres de guidage 3 et 4 de l'arc électrique, et il est représenté en position "déclenché11. Deux aimants permanents 6 et 7 sont fixés sur une plaque -pare-étincelles 5. Ils sont disposée symétriquement par rapport à l'axe de la distance d'amorçage de l'arc électrique. Plus loin, sur les côtés, deux tiges électriquement conductrices 8 sont fixées sur la plaque pare-étincelles. Un certain nombre de plaques d'extinction 9 sont fixées entre les extrémités des barres de guidage 3 et 4 de l'arc. Le dispositif selon la figure 1 fonctionne de la manière suivante : au déclenchement, lorsque le pont de contact 1 passe dans la position représentée dans la figure, deux arcs électriques se forment entre ce pont de contact et les barres 3 et 4 de guidage de l'arc électrique. Selon le sens du courant, l'arc est attiré soit par l'aimant permanent 6 soit par l'aimant permanent 7. Ceci est surtout important pour les courants de faible intensité, car avec ceux-ci l'effet d'autosoufflage n'est pas suffisant. On est obligé d'utiliser pour le soufflage des sources extérieures, qui ne présentent pas toujours une grande sécurité et qui n'assurent pas le transfert rapide de l'arc vers le système d'extinction. L'un des aimants permanents 6 ou 7 assume le soufflage magnétique nécessaire meme en cas d'inversion du sens du courant. Avec des courants suffisamment intenses, les forces dévelcuiDées par l'autosoufflage agissant sur l'arc électrique,se su W aux orces magnétiques relativement faibles développées par les aimants permanents 6 et 7. Les tiges 8 éectriquement conductrices ou pourvues d'une couche électriquement conductrice permettent le guidage ultérieur de l'arc électrique vers le système d'extinction. Comme aimants permonents 6 et 7 on peut avantageusement utiliser des aimants à champ coercitif élevé, à base de cobalt et de terres rares. Ces aimants peuvent aussi résister à des températures assez élevées. Le système de soufflage magnétique ainsi décrit est donc indépendant de tout dispositif de soufflage extérieur. Dons les figures 2 à 5 on a représenté la paire d'aimants permanents 6 et 7 de la figure 1, chacun avec deux vues en coupe. Les figures 6 et 8 montrent une autre variante. Un aimant permanent 10 est pourvu d'une couche électriquement conductrice, qui dans cet exemple est constituée par du cuivre. Cette couche il comporte deux coupures continues 12 effectuées selon la périphérie. L'autre forme de réelisotion selon les figures 7 et 9 comporte deux aimants permanents plats t5 et 16, qui sont disposés sur les faces frontales des extrémités d'un barreau ferromagnétique 17. Les deux aimants perma nents 15 et 16 sont orientés dans le même sens, de sorte que l ensem- ble agit comme un seul aimant. permanent. Avec cette forme de réalisation on utilise aussi une couche électriquement conductrice 13 qui, ici également, est réalisée avec du cuivre. Cette couche conductrice comporte une coupure .14, pratiquée sur toute la longueur parallèlement à la direction de l'aimantation. REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour maîtriser les développements d'arcs électriques dans un disjoncteur à courant continu avec au moins un point de coupure, pour disjoncteurs destinés à couper aussi bien des courants de forte que de faible intensité, caractérisé par le fait que de part et d'autre de l'axe de la distance d'amorçage de l'arc sont disposés au moins deux aimants permanents (6, 7, 10, 15, 16) en forme de barreaux, ces aimants permanents (6, 7, 10) ayant une orientation magnétique différente. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les surfaces extérieures des aimants permanents (10, 15, 16) sont revêtues d'une couche (10, 13) électriquement conductrice. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la couche électriquement conductrice (11, 13) est constituée par du métal ou par du graphite. 4. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la couche électriquement conductrice (11) est interrompue au moins une fois de part en part selon la périphérie. 5. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la couche électriquement conductrice (13) est interrompue moins en un endroit, parallèlement à la direction d'aimantation des aimants permanents (15, 16). 6. - Dispositif selon la revendication 1, avec une chambre d'extinction, caractérisé par le fait que des plaques d'extinction (9) sont disposées dans la chambre d'extinction. 7. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que tnn ainanfn Dermenents sont constitués chacun Par deux ai plats mants permanentttu516) disposés aux extrémités frontales d'un barreau ferromagnétique (17). 8. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en plus des aimants permanents (6, 7, 10, 15, 16) qui sont au moins deux, au moins une autre tige (8) électriquement conductrice ou pourvue d'une couche conductrice est disposée dans la zone ou s'effectue l'allongement de l'arc électrique.