Brevet FR3049386A1 — publié le 20170929

Appareil électrique de coupure d'un courant électrique dans l'air comportant un dispositif de filtrage des gaz de coupure amélioré La présente invention concerne un appareil électrique de coupure d'un courant électrique dans l'air, tel qu'un disjoncteur ou un contacteur, comportant un dispositif de filtrage des gaz de coupure amélioré. De façon connue, des appareils électriques, tels que des disjoncteurs ou des contacteurs, permettent d'interrompre la circulation d'un courant électrique au sein d'un circuit électrique, tel qu'un réseau de distribution domestique ou industriel. Typiquement ces appareils comportent des contacts électriques séparables raccordés à des terminaux d'entrée et de sortie d'un courant électrique. Ces contacts électriques sont sélectivement déplaçables entre une position fermée, dans laquelle ils permettent au courant électrique de circuler entre les terminaux et, alternativement, une position ouverte dans laquelle ils sont distants l'un de l'autre afin d'empêcher la circulation de ce courant électrique. Il est notamment connu que, lorsque ces contacts électriques sont déplacés vers leur position ouverte en présence d'un courant électrique, il peut se former un arc électrique entre ces deux contacts électriques. Cet arc électrique ionise l'air ambiant dans l'appareil, ce qui génère des gaz, dits gaz de coupure, qui sont ensuite rejetés à l'extérieur de l'appareil. L'arc électrique est ensuite éteint par une chambre de coupure d'arc de l'appareil, afin d'interrompre la circulation du courant électrique. Les gaz de coupure présentent une température élevée, typiquement supérieure à 4000°C et contiennent des particules telles que des suies ou des particules métalliques en suspension qui proviennent généralement d'une fusion partielle de constituants internes de l'appareil sous l'action de l'arc électrique. Les gaz de coupure doivent donc être refroidis et déionisés, au moyen d'un système de filtration dédié de l'appareil, avant d'être rejetés à l'extérieur de l'appareil. Cela permet d'éviter un rebouclage du courant d'arc électrique à l'extérieur de l'appareil, par exemple entre les terminaux d'entrée et/ou de sortie et des pièces métalliques externes, du fait de la conductivité électrique importante du gaz de coupure ionisé. Un tel rebouclage conduit à la formation d'un court-circuit, causant un défaut de sécurité inacceptable et dangereux. Les systèmes de filtration connus comportent généralement un filtre incluant des éléments métalliques. Lorsque le gaz de coupure est très chaud ou lorsque l'intensité de l'arc électrique est élevée, il existe un risque de rebouclage de l'arc électrique au travers du filtre. 3049386 2 Pour y remédier, EP 1 251 533 Al décrit un diffuseur de gaz, interposé entre un orifice d'échappement des gaz de la chambre de coupure et un filtre des gaz de coupure. Le diffuseur de gaz a pour but de laisser passer, vers le filtre, les gaz de coupure issus de la chambre de coupure et d'empêcher le passage d'un courant électrique en direction du 5 filtre depuis la chambre de coupure. Ce diffuseur de gaz ne donne cependant pas entière satisfaction lorsqu'il est utilisé dans des appareils électriques de puissance présentant un pouvoir de coupure élevé. Par « pouvoir de coupure élevé », on entend que le courant de coupure en court-circuit est supérieur ou égal à 50[ REVENDICATIONS1.- Appareil électrique (2) de coupure d'un courant électrique, comportant : - deux contacts électriques (10, 12) séparables raccordés à des terminaux d'entrée (6) et de sortie (8) d'un courant électrique ; - une chambre de coupure (20) d'un arc électrique, pour éteindre un arc électrique formé lors de la séparation des contacts électriques, cette chambre de coupure étant pourvue d'un orifice (24) d'échappement d'un gaz de coupure, - un système de filtration (26) du gaz de coupure, placé en sortie de l'orifice d'échappement et comportant un filtre (28) et un diffuseur de gaz (30) réalisé en matériau électriquement isolant, le diffuseur de gaz étant intercalé entre l'orifice d'échappement (24) et le filtre (28) ; caractérisé en ce que le diffuseur de gaz (30) comporte, superposées entre elles, une couche centrale (40) et deux couches extérieures (42, 44) disposés de part et d'autre de la couche centrale, la couche centrale (40) étant pourvue de premières ouvertures (46) traversantes, chaque couche extérieure (42, 44) étant pourvue de deuxièmes ouvertures (50, 52) traversantes, les premières ouvertures étant désalignés par rapport aux deuxièmes ouvertures de sorte que chacune des deuxièmes ouvertures débouche sur une portion pleine (48) de la couche centrale dépourvue de première ouverture (46). 2.- Appareil électrique (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une ou l'autre de la couche centrale (40) d'une part et des couches extérieures (42, 44) d'autre part comporte une plaque rigide en matière plastique, l'autre de la couche centrale (40) d'une part et des couches (42, 44) extérieures d'autre part comporte une plaque d'un matériau synthétique comportant des fibres de polyamide aromatique 3.- Appareil électrique (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche centrale (40) comporte une plaque rigide en matière plastique, les couches extérieures (42, 44) comportent chacune une plaque d'un matériau synthétique comportant des fibres de polyamide aromatique. 4.- Appareil électrique (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les couches extérieures (42, 44) sont reliées entre elles par un raccord flexible (70). 3049386 16 5.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la plaque rigide en matière plastique comporte, sur au moins une de ses faces, des plots d'espacement (60) s'étendant en saillie par rapport à cette face, pour maintenir la plaque d'un matériau synthétique adjacente à cette face à une distance prédéterminée de 5 la plaque rigide dans une configuration assemblée du diffuseur de gaz (30). 6.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premières ouvertures (46) ont une forme de losange dont les côtés sont incurvés vers le centre (54) du losange. 10 7.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des couches extérieures (42, 44) présente une porosité comprise entre 10% et 40%, de préférence entre 15% et 30%. 15 8.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premières ouvertures (46) sont disposées en quinconce par rapport aux deuxièmes ouvertures (50, 52). 9.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 20 en ce que les couches extérieures (42, 44) sont identiques.