Brevet FR2508230A1 — publié le 19821224

ECRAN POREUX D'ECHAPPEHENT POUR CHAMBRE D'EXTINCTION D'ARC. L'invention est relative à une chambre d'extinction d'arc pour disjoncteur basse tension multipolaire à bolier en matériau isolant moulé, comprenant par pôle : - une paire de contacts séparables fixe et mobile, - un mécanisme d'actionnement du contact mobile déplaçable entre des positions de fermeture et d'ouverture, - des tôles métalliques de refroidissement de l'arc tiré entre lesdits contacts lors de leur séparation après déclenchement du disjoncteur, - un orifice d'échappement des gaz de coupure ménagé dans le boltier à la sortie de ladite chambre, - et un écran poreux agencé dans l'orifice d'échappement pour filtrer les gaz de coupure chassés vers le milieu exterieur. Selon un disjoncteur connu du genre mentionné l'écran d'échappement comprend des grilles métalliques à mailles fines, notamment en acier, logées dans les orifices d'échappement. Les gaz de coupure engendrés dans la chambre d'extinction lors de la coupure sont ventilés vers le milieu extérieur après passage par les grilles jouant le role de pare-flammes, et on a constaté que ces gaz étaient encore fortement ionisés à la sortie de la chambre. Pour améliorer le filtrage des gaz de coupure, on a déjà proposé d'autres dispositifs de désionisation, notamment un labyrinthe formé par une pluralité d'écrans à fenêtres décalées, une grille à réflexion, des tubes de refroidisse .ment, mais l'encombrement important de ces dispositifs ne permet pas leur utilisation dans des chambres d'extinction compactes pour disjoncteurs à boîtiers moulés. Selon un autre dispositif connu, l'écran d'échappement comporte une structure poreuse formé à partir d'éléments métalliques agglomérés. Sous l'effet des gaz chauds il subsiste néanmoins des risques d'obstruction des pores qui entravent l'échappement des gaz vers l'extérieur. Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients précités et de permettre la réalisation d'une chambre d'extinction à pouvoir de coupure élevé, équipée d'un écran d'échappement perfectionné de faible encombrement permettant un filtrage et un échappement efficace des gaz de coupure chassés vers le milieu extérieur. La chambre d'extinction d'arc selon l'invention est caractérisée eP ce que l'écran poreux d'échappement comporte une structure fibreuse réfractaire en matériau isolant miné ral ou synthetique. La structure fibreuse réfractaire est agencéepour former un tissu, une tresse ou un feutre. Selon une caractéristique de l'invention, le matériau isolant minéral de la structure réfractaire comprend de la laine de verre. Selon une autre caractéristique de l'invention, la structure fibreuse réfractaire est accolée dans l'orifice d'échappement à une grille perforée. La grille perforée est soit métallique, soit en matériau isolant moulé avec le bottier du disjoncteur. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'urne chambre d'extinction d'arc d'un disjoncteur équipé d'un écran d'échappement selon l'invention. Sur la figure 1, le disjoncteur 10 basse tension à bottier 12 en matériau isolant moulé et à manette 14 de commande manuelle, comporte par pôle une chambre d'extincton d'arc 16 logée dans un compartiment inférieur 18 du boitier 12. Chaque chambre d'extinction d'arc 16 comprend une paire de contacts 20, 22 séparables et un empilage de tôles 24 de refroidissement encochées en V, s'étendant transversalement a' la direction d'extension de l'arc tiré entre les contacts 20, 22 lors de leur séparation après déclenchement du disjoncteur. Le contact fixe 20 est supporté par un conducteur 26 en forme d'épingle en U, positionnée sur une paroi 27 intermédiaire du bottier 12 et en liaison électrique avec une plage 28 extérieure de raccordement. Un élément de blindage 30 métallique est inséré entre les deux branches de l'épingle du conducteur 26, et est doté d'une extension 32 jouant le rôle de séparateur d'extrémité.Le contact mobile 22 est solidaire d'un bras de contact 4 associé à un barreau pivotant du mécanisme d'actionnement (non représenté) commun à tous les pôles. Un shunt 36 de liaison connecte l'extrémité opposée du bras 34 aux éléments déclencheurs thermique et électromagnétique (non représentés) de chaque pôle. La face transversale du compartiment inférieur du bottier 12 est munie d'un orifice 38 d'échappement des gaz de coupure ménagé à la sortie de chaque chambre 16 d'extinction d'arc. Selon l'invention, un écran poreux d'échappement, désigné par le repère général 40, est disposé dans l'orifice d'échappement 38 de chaque pôle pour diminuer les manifes tations extérieures des gaz ionisés. L'écran poreux d'échappement 40 est formé par une structure fibreuse ou tissu 41 réfractaire à mailles à base de fils ou de fibres isolantes minérales, notamment de l'amiante ou de la laine de verre. L'écartement des fils ou des fibres entrelacés du tissu 41 est inférieur à 1 mm, et les fibres sont tressées ou tissées de manière à constituer un filtre très fin susceptible de retenir les petites particules conductrices, notamment métallique et de carbone, tout en autorisant l'échappement des gaz chauds prenant naissance durant la coupure de l'arc.Tout risque d'obstruction des pores du tissu sous l'effet des gaz chauds est évité grâce à l'utilisation de fils ou de fibres réfractaires. Le tissu 41 ou la tresse en matériau réfractaire de l'écran 40 poreux présente une certaine rigidité pour être utilisé séparément et indépendamment de tout autre organe de support. Dans le cas où l'épaisseur du tissu 41 ne donne pas une rigidité suffisante, une grille métallique 42 est associée au tissu 41 pour former un écran 40 d'échappement mixte. Le diamètre des trous de la grille 42 est supérieur à celui des pores du tissu 41. Ce dernier peut être emprisonné dans la grille 42 métallique en forme d'étrier en U. En plus de sa fonction de support la grille 42 permet un refroidissement des gaz de coupure filtrés par le tissu 41 interne. Selon une variante de réalisation (non représentée), la grille 42 métallique est logée à l'intérieur du tissu 41. Selon une autre variante, la grille 42 est formée par deux parois perforées et parallèles réalisées en matériau iso lant obtenu de moulage avec le boîtier 12. Lors du montage du disjoncteur, le tissu 41 de laine de verre est inséré dans l'intervalle ménagé entre les deux parois pour constituer l'écran poreux 40 d'échappement. Une paroi 44 additionneile en matériau isolant, est agencée dans la zone d'échappement de chaque chambre d'extinction d'arc 16, dans l'intervalle ménagé entre les extrémités des tôles 24 de désionisation de l'arc et l'écran d'échappement 40. La paroi 44 s'étend dans le sens de la hauteur entre le fond 45 du bottier 12 et la paroi intermédiaire 27, et est percée d'une pluralité de trous 46 disposés en regard de l'écran 40. Lors de la coupure de l'arc dans la chambre d'extinction 16, les gaz de coupure après passage par les trous 46 de la paroi 44 isolante sont filtrés efficacement dans l'écran 40 et s'échappent vers le milieu extérieur. Les particules métalliques et de carbone résultant de la coupure sont retenues par les mailles très fines de l'écran 40. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté au dessin annexé, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences électrotechniques, notamment celle dans laquelle le tissu 41 de fibres de verre de l'écran 40 serait remplacé par une autre structure fibreuse (tresse ou feutre) à base de fibres minérales ou synthétiques, ou une matière non tissée. REVENDICATIONS 1. Chambre (16) d'extinction d'arc pour disjoncteur (10) basse tension à bottier en matériau isolant moulé, comprenant par pôle - une paire de contacts séparables fixe (20) et mobile (22), - un mécanisme d'actionnement du contact mobile (22) dépla çable entre des positions de fermeture et d'ouverture, - des tôles (24) métalliques de refroidissement de l'arc tiré entre lesdits contacts lors de leur séparation après déclenchement du disjoncteur, - un orifice (38) d'échappement des gaz de coupure ménagé dans le bottier à la sortie de ladite chambre (16), - et un écran poreux (40) agencé dans l'orifice d'échappement pour filtrer les gaz de coupure chassés vers le milieu extérieur, caractérisée en ce que l'écran (40) poreux d'échappement comporte une structure fibreuse (41) réfractaire en matériau isolant minéral ou synthétique. 2. Chambre d'extinction d'arc selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écartement des fils ou des fibres entrelacés de la structure (41) réfractaire de l'écran (40) est inférieur à I mm, de manière à constituer un filtre à mailles très fines. 3. Chambre d'extinction d'arc selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau isolant minéral de la structure réfractaire Cl)comprend de la laine de verre. 4. Chambre d'extinction d'arc selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la struct.ure fibreuse (41) réfractaire est agencée pour former un tissu, une tresse ou un feutre.. 5. Chambre d'extinction d'arc selon la revendication 4, caractérisée en ce que la structure fibreuse (41) réfrac-- taire est accolée dans l'orifice (38) d'échappement à une grille (42) perforée. 6. Chambre d'extinction d'arc selon la revendication 5, caractérisée en ce que la grille (42) perforée est métallique et que la structure fibreuse (41) est agencée à l'intérieur ou à l'extérieur de la grille (42) métallique. 7. Chambre d'extinction d'arc selon la revendication 5, caractérisée en ce que la grille (42) perforée est formée par deux parois isolantes obtenues de moulage avec le bot- tier (12), la structure fibreuse (41) réfractaire étant insérée dans l'intervalle ménagé entre les deux parois parallèles de la grille (42) lors du montage du disjoncteur.