Brevet FR2715497A1 — publié le 19950728

BUSE DE DISJONCTEUR A CHAMBRE D'EXPANSION THERMIQUE. La présente invention concerne une buse de soufflage de disjoncteur à chambre d'expansion thermique. Elle se rapporte plus précisément à une buse de soufflage pour chambre de disjoncteur comportant un contact d'arc mobile et un contact d'arc fixe , l'un des contacts étant porté par une extrémité libre d'un cylindre auquel est reliée une couronne elle-même reliée à un tube concentrique au cylindre et portant à son extrémité dirigée vers le contact la buse par une face dite externe de celle-ci, une chambre d'expansion thermique étant délimité par le cylindre, le tube, la couronne et une face dite arrière de la buse et un canal cylindrique étant prévu entre le cylindre et une face dite interne de la buse. Lors de la coupure, les contacts se séparent et il se forme un arc entre ces contacts d'arc. L'augmentation de la température qui en résulte entraîne une augmentation de la pression du gaz diélectrique et un flux de gaz de l'arc vers la chambre d'expansion thermique par le canal entre le cylindre portant le contact et la buse. Dans la chambre d'expansion thermique, la température augmente également et donc la pression et il s'effectue un flux dans le sens inverse dans le canal qui vient souffler l'arc. Ce flux de gaz de sens inverse s'effectue au voisinage du passage par zéro du courant. Cependant si la température du gaz n'a pas été suffisamment réduite, le soufflage qui en résulte n'est pas efficace et la coupure du courant s'avère impossible. La présente invention résout ce problème grâce à un agencement particulièrement simple qui permet d'améliorer la circulation du gaz dans la chambre d'expansion thermique afin d'homogénéiser la température du gaz et la qualité du gaz de soufflage arrivant sur l'arc, en provoquant une circulation et un brassage du gaz dans le volume d'expansion. Pour ce faire, conformément à l'invention, la buse est pourvue d'au moins un orifice débouchant d'une part dans sa face arrière et d'autre part dans ledit canal cylindrique. Des effets tourbillonnaires dans la chambre d'expansion thermique permettent une bonne homogénéisation de la température du gaz, comme il sera précisé dans la description. Des buses pourvues de tels orifices sont connues de l'art antérieur relatif aux disjoncteurs à piston de soufflage, par exemple dans le brevet CH-661 146. Cependant, le problème technique à résoudre et la fonction de ces orifices sont tout à fait différents. Dans les chambres classiques à pistonnage, c'est le même gaz qui est poussé dans le même sens par le piston dans les orifices assurant la communication du volume de compression et volume de soufflage, afin d'assurer le soufflage. Ce gaz soufflé est naturellement peu chaud, dense et homogène. Comme il a été précisé plus haut, dans les disjoncteurs à chambre d'expansion thermique, l'invention a pour but de souffler un gaz moins chaud et plus dense que celui qui provient de la zone d'arc et qui assure seul la montée en pression. De préférence, la buse comporte une pluralité d'orifices répartis angulairement sur sa face arrière. Selon un mode de réalisation préféré, le(s) orifice(s) débouche(nt) à proximité de sa face externe et à proximité du contact d'arc porté par le cylindre. Les fonctions et avantages de ces caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description qui suit où l'invention est décrite plus en détail à l'aide d'une figure représentant un mode de réalisation préféré de l'invention. Une chambre de disjoncteur comporte un contact d'arc mobile et un contact d'arc fixe 1, 2, l'un des contacts 2 étant porté par une extrémité libre d'un cylindre 3 creux et constitué de doigts de contact. A ce cylindre 3, est reliée une couronne 4 elle-même reliée à un tube 5 concentrique au cylindre 3 et portant, par vissage, à son extrémité dirigée vers le contact 2 une buse 6 par une face dite externe 6A de celle-ci. Une chambre d'expansion thermique 7 est ainsi délimitée par le cylindre 3, le tube 5, la couronne 4 et une face dite arrière 6B de la buse. Un canal cylindrique 8 est prévu entre le cylindre 3 et une face dite interne 6C de la buse. La buse est pourvue d'au moins un orifice 9 débouchant d'une part dans sa face arrière 6B et d'autre part dans ledit canal cylindrique 8. Selon un mode de réalisation particulièrement simple, elle comporte une pluralité d'orifices 9 répartis angulairement sur sa face arrière 6B. Comme représenté sur la figure, les orifices 9 débouchent à proximité de sa face externe 6A et à proximité du contact d'arc 2 porté par le cylindre 2. Lors de la coupure et de l'apparition d'un arc, le gaz chauffé pénètre dans le canal 8 et se répand dans la chambre d'expansion thermique 7 où se forme un flux sensiblement torique comme représenté par les flèches de la figure. Une homogénéisation de la température dans la chambre 7 est ainsi réalisée. Le gaz chaud remonte de préférence en ligne droite par le canal 8 et parvient au fond de la chambre d'expansion 7 où il repousse vers l'avant le gaz moins chaud et moins pollué présent qui passe par l'orifice 9 et vient souffler l'arc et provoquer la coupure du courant. Le flux s'échappe donc naturellement selon sa trajectoire par les orifices 9 pour aboutir dans le canal 8 à proximité de l'arc à souffler. Avantageusement peut être associé à la buse un cylindre 10 entourant les doigts de contact 2. Ce cylindre est en un matériau présentant une vaporisation sous l'effet de la chaleur, de préférence en PTFE. Ce cylindre entraîne une augmentation de la pression dans le canal 8 et favorise la montée en pression du gaz de soufflage. REVENDICATIONS 1) Buse de soufflage pour chambre de disjoncteur comportant un contact d'arc mobile et un contact d'arc fixe (1, 2), l'un des contacts (2) étant porté par une extrémité libre d'un cylindre (3) auquel est reliée une couronne (4) elle-même reliée à un tube (5) concentrique au cylindre (3) et portant à son extrémité dirigée vers le contact (2) la buse (6) par une face dite externe (6A) de celle-ci, une chambre d'expansion thermique (7) étant délimité par le cylindre (3), le tube (5), la couronne (4) et une face dite arrière (6B) de la buse et un canal cylindrique (8) étant prévu entre le cylindre (3) et une face dite interne (6C) de la buse, buse caractérisé en ce qu'elle est pourvue d'au moins un orifice (9) débouchant d'une part dans sa face arrière (6B) et d'autre part dans ledit canal cylindrique (8). 2) Buse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle comporte une pluralité d'orifices (9) répartis angulairement sur sa face arrière (6B). 3) Buse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le(s) orifice(s) (9) débouche(nt) à proximité de sa face externe (6A). 4) Buse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le(s) orifice(s) (9) débouche(nt) à proximité du contact d'arc (2) porté par le cylindre (2).