Brevet FR2575327A1 — publié le 19860627

L'invention concerne l'élévation du pouvoir de cou- pure des interrupteurs, et plus particulièrement des inter- rupteurs de sécurité ou disjoncteurs et éventuellement commu- tateurs, par une forme spéciale de réalisation du dispositif de contact. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de contact destiné à limiter la longueur de l'arc pouvant apparaître dans un disjoncteur à courant de défaut, comprenant au moins un élément ou lame mobile de contact et un élément ou lame fixe de contact, chacune de ces lames étant prolongée par une lame conductrice de l'arc. Dans le cas des interrupteurs de sécurité, ou dis- joncteurs, à courant de défaut, il faut tenir compte du fait que des courants de défaut et des courts-circuits peuvent simultanément apparaître. Si un fort courant de court-circuit passe par les éléments de contact, qui sont juste en train de s'ouvrir, du disjoncteur à courant de défaut, le fait que ce disjoncteur ne soit pas endommagé dépend tout spécia- lement de son pouvoir de coupure. Dans les appareillages d'interruption du courant (interrupteurs, disjoncteurs, coupe-circuits voire commuta- teurs), on sait (brevet DE-C-2 429 983) souffler l'arc en l'éloignant, par l'intermédiaire de prolongements en forme de cornet, des éléments de contact. Dans le cas du courant alternatif, l'arc continue de brQler aux extrémités de ce cornet et il s'éteint dès que le courant est passé par une valeur nulle. Dans un tel allumage de l'arc, les éléments de contact ne subissent alors qu'une faible usure. En rai- son de la longueur relativement grande de l'arc, il se produit aussi un travail de l'arc d'ampleur correspondante. La haute surpression qui se produit alors refoule les gaz de l'arc dans des directions non souhaitées, ce qui peut créer des courts-circuits transversaux entre les pôles et/ou des courts-circuits entre un pôle et le support métallique éventuellement présent et sur lequel le disjoncteur ou interrupteur est monté. - Dans un disjoncteur connu de ce type (brevet DE- C-2 739 632), le dispositif de contact est équipé d'une chambre de soufflage, dans laquelle l'arc est soufflé pour diminuer sa pression de gaz et pour le refroidir. Un tel dispositif est, à l'échelle technique ou industrielle, relativement plus compliqué et/ou onéreux que celui compor- tant les cornes ou le cornet de passage de l'arc. On sait enfin encore limiter la distance entre les éléments fixe et mobile de contact, sans cornet pour arc, au trajet minimal prescrit dans l'air qui est par exemple de trois millimètres. On réduit ainsi a leur minimum le dégagement de gaz par l'arc et la surpression des gaz qui en résulte. En l'absence d'un effet de soufflage, l'arc conti- nue à brQler entre les éléments de contact jusqu'à ce que le courant passe par une valeur nulle, ce qui provoque iné- vitablement une nette usure des éléments de contact. L'invention vise à augmenter le pouvoir de coupure sans faire appel à des organes ou dispositifs supplémen- taires comme, par exemple, des tôles d'étouffement ou d'ex- tinction et en évitant de provoquer une usure accrue des éléments de contact. Pour résoudre ce problème, on réalise le dispositif de contact du disjoncteur à courant de défaut de manière que, d'une part, la longueur de l'arc entre les éléments de contact soit aussi courte que possible et que, d'autre part, l'usure au niveau des éléments de contact soit aussi réduite que possible. On résout ce problème du fait que les deux lames de conduction d'arc des éléments de con- tact et de coupure présentent, en position ouverte ou de coupure, une distance mutuelle qui correspond au trajet minimal dans l'air exigé selon les prescriptions concernées (VDE: Union des Electrotechniciens Allemands, et CEE: Com- mission Internationale de réglementation en vue de l'appro- bation de l'équipement électrique). Grâce à des lames conductrices de l'arc, qui ont toujours la forme de prolongements des éléments ou lames de contact, on obtient que l'arc apparaissant lors de l'ou- verture des contacts soit guidé, sous l'effet de soufflage, sur ces lames de guidage d'arc. Du fait que la distance entre les lames conductrices de l'arc correspond au trajet précité minimal dans l'air, l'arc ne peut nécessairement pas s'amplifier jusqu'à son extinction lorsque le- courant passe par une valeur nulle et, donc, son intensité ne peut également pas augmenter. La présence de parois isolantes au voisinage des extrémités des lames conductrices de l'arc permet d'obtenir que cet arc ne puisse s'étaler. Dans une forme avantageuse de réalisation et pour limiter encore davantage la longueur de l'arc au trajet minimal dans l'air, cet arc peut être subdivisé en deux arcs partiels. On y parvient en plaçant une plaquette de tôle conductrice d'arc de manière à disposer cette plaquette entre les deux extré- mités des lames conductrices de l'arc. D'autres particularités de l'invention ressortent de la description plus détaillée suivante d'exemples illus- tratifs et nullement limitatifs, faite en regard du dessin annexé sur lequel: la figure 1 représente schématiquement le disposi- tif de contact destiné, notamment, à un interrupteur de sécurité ou disjoncteur à courant de défaut avec coupure simple, et la figure 2 montre une variante de la réalisation selon la figure 1 et qui comporte une plaquette supplémen- taire de tôles conductrices d'arc placée entre les extrémi- tés des lamelles conductrices de l'arc. Le dispositif de contact selon l'invention se dis- tingue des dispositifs connus par une forme spéciale de réalisation des deux éléments ou lames 1 et 2 de contact. L'élément mobile 1 de contact doit, lors d'un processus de coupure, effectuer un mouvement d'ouverture dans le sens indiqué par la flèche F. Lorsque l'ouverture est complète, l'élément mooile 1 de contact est parvenu à la position indiquée par du trait interrompu. L'élément mobile 1 de contact et l'élément fixe 2 de contact sont prolongés, au-delà de leurs plots 3 et 4 de contact par des lamés 5 et 6 conductrices de l'arc. Ces lames 5 et 6 sont configurées de manière que la distance "A" corresponde, en position de coupure ou ouverture du - dispositif de contact, au trajet minimal précité dans l'air. En raison de l'effet de soufflage, l'arc qui se produit lors d'une coupure se déplace rapidement des plots 3 et 4 de contact sur les lames 5 et 6 conductrices de l'arc. La distance "A" ainsi prévue dans le dispositif de contact impose aussi une limitation, à cette distance,-de la lon- gueur de l'arc. On limite la propagation ou l'étalement de l'arc aux extrémités des lames 5 et 6, conductrices de l'arc, du fait de la présence d'une paroi 9 en un matériau isolant. Ces mesures permettent, au prix d'une complication et d'un coût relativement modestes, de parvenir aux buts visés par l'invention, à savoir diminuer la pression des gaz correspondant à l'arc et n'obtenir qu'une usure extrê- mement limitée des plots 3 et 4 de contact. La figure 2 montre une variante du dispositif de contact selon l'invention, présenté sur la figure 1. On reconnaît sur la figure 2 les lames 5 et 7 conductrices de l'arc. La lame 5 correspond à celle de la figure 1, cependant que la lame 7, prolongeant l'élément ou lame 2, est un peu modifiée par rapport à la lame 6 de la figure 1, et il existe entre les extrémitées des lames 5 et 7 une plaquette 8 de tôle conductrice d'arc. La somme (B+C) des dis- tances B (entre une extrémité de l'élément de contact 1, en position d'ouverture, et la plaquette 8) et C (entre l'extrémité de la lame 7 et une extrémité de la plaquette 8) correspond, dans ce cas également, au trajet minimal dans l'air. Le mode d'action et d'effet de cette variante est le même que pour le dispositif représenté sur la figure 1. Lors du processus de coupure, l'arc est dirigé des plots 3 et 4 de contact vers les lames 5 et 7 de conduction de cet arc et, dans la variante selon la figure 2, l'arc est subdivisé en deux arcs partiels. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven- tion, de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif de contact décrit et représenté. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contact pour limiter la longueur d'un arc dans un disjoncteur à courant de défaut comportant au moins un élément mobile de contact et un élément fixe de contact, qui sont chacun prolongés par une lame conduc- trice d'arc, dispositif caractérisé en ce que les deux lames (5 et 6) conductrices d'arc, prolongeant les éléments (1 et 2) de contact présentent, en position d'ouverture ou cou- pure, une distance mutuelle (A) qui correspond au trajet minimal dans l'air selon les prescriptions concernées de l'Union des Electrotechniciens Allemands et de la Commission internationale de réglementation en vue de l'approbation de l'Equipement Electrique. 2. Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que, entre les lames (5 et 7) conduc- trices d'arc est placée une plaquette (8) de tôle conduc- trice d'arc dont les extrémités présentent, par rapport aux extrémités des lames conductrices d'arc (5 et 7), des dis- tances (B et C) telles que la somme (B + C) correspond au trajet minimal exigé dans l'air. 3. Dispositif de contact selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que.la propagation et l'étalement de l'arc sont empêchés, aux extrémités des lames conductrices de cet arc, par la présence d'une paroi (9) isolante.