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(11) | EP 0 195 904 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
Druckgasschalter Gas blast switch Interrupteur à gaz comprimé |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Druckgasschalter gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von Druckgasschaltern Bezug, wie er in FR-C-2385211, DE-C-2811508 und DE-C-2812947 beschrieben ist. Die bekannten Druckgasschalter weisen jeweils ein löschgasgefülltes Aufheizvolumen auf, in welchem beim Ausschalten der Löschgasdruck durch die thermische Heizwirkung eines zwischen zwei sich trennenden Schaltstücken gezogenen Lichtbogens je nach Stärke des abzuschaltenden Stromes mehr oder weniger stark erhöht wird.
[0003] Beim Druckgasschalter nach FR-C-2385211 wird das Löschgas auf einem langen Weg vom Aufheizvolumen über eine Verbindungskammer und eine Ausblaseöffnung in einen Auspuffraum geführt. Hierbei wird der Lichtbogen überwiegend quer zu seiner Achse beblasen, wobei wegen des langen Strömungsweges des Löschgases und der Ventilwirkung zunächst eines beweglichen beider Schaltstücke und dann des Lichtbogens, selbst nach der Löschung des Lichtbogens, in dessen Löschzone noch eine Strömung von frischem Löschgas aufrechterhalten bleiben soll.
[0004] Bei den Druckgasschaltern nach DE-C-2811508 und DE-C-2812947 wird ein vorzeitiges Abströmen des Löschgases aus dem Aufheizvolumen durch ein von der Stellung des beweglichen Schaltstückes abhängiges Ventil verhindert. Hierdurch wird ein zum Ausschalten vergleichsweise kleiner Ströme ausreichender Löschgasdruck erhalten. Ein weiteres Ventil ist notwendig, um eine Ueberlastung des Aufheizvolumens beim Schalten vergleichsweise grosser Ströme zu verhindern.
[0005] Die Erfindung wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Druckgasschalter der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem grosse und kleine Ströme auch ohne den Einsatz drucksteuernder Ventile geschaltet werden können.
[0006] Der erfindungsgemässe Druckgasschalter zeichnet sich dadurch aus, dass durch den Einsatz mindestens eines zwischen Lichtbogen- und Auspuffraum angeordneten Abströmrohres beim Schalten kleiner Ströme ein erhöhter Druckaufbau im Aufheizvolumen ermöglicht und beim Schalten grosser Ströme ein übermässiger Druckaufbau vermieden wird. Daher können drucksteuernde Ventile entfallen und kann die Berstfestigkeit eines das Aufheizvolumen aufnehmenden Gehäuses vergleichsweise gering gehalten werden.
[0007] Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
[0008] Hierbei zeigt :
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Druckgasschalters,
Fig. 2 ein Diagramm, in dem die zeitliche Abhängigkeit des Stromes I und der Löschgasdrücke p, und P2 unmittelbar stromabwärts einer Düsenöffnung bei einem Druckgasschalter gemäss Fig. 1 mit verschieden bemessenen Abströmrohren angegeben sind,
Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Druckgasschalters,
Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Druckgasschalters, und
Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Druckgasschalters.
[0009] In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei allen in den Figuren 1, 3, 4 und 5 dargestellten Druckgasschaltern sind in ein nicht dargestelltes, mit einem lsoliergas, wie etwa Schwefelhexafluorid von 4 bis 6 bar, gefüllten Gehäuse zwei Stromanschlüsse 1 bzw. 2 geführt, welche in elektrisch leitender Verbindung mit einem feststehenden Schaltstück 3 bzw. einem beweglichen Schaltstück 4 stehen. Wie auf der linken Seite von Fig. 1 dargestellt ist, kontaktieren beide Schaltstücke 3 und 4 einander im eingeschalteten Zustand in einer im Gehäuse befindlichen Schaltkammer 5. Die Schaltkammer 5 enthält ein das feststehende Schaltstück 3 umfassendes Aufheizvolumen 6 sowie einen beim Ausschalten zwischen den sich trennenden Schaltstücken 3 und 4 befindlichen Lichtbogenraum 7, in dem ein zwischen den Schaltstücken 3 und 4 gezogener Lichtbogen 8 brennt (rechte Seite von Fig. 1). Im Lichtbogenraum 7 befindet sich eine von einem Isolierstoffkörper 9 begrenzte und im Einschaltzustand vom beweglichen Schaltstück 4 verschlossene Düsenöffnung 10, durch welche bei Annäherung eines zugeführten Stromes I an einen Stromnulldurchgang in Pfeilrichtung Löschgas strömt. Der stromabwärts der Düsenöffnung 10 befindliche Teil des Lichtbogenraumes 7 ist über ein Abströmrohr 11 mit einem vom nicht dargestellten Gehäuse umschlossenen Auspuffraum 12 verbunden. Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, können anstelle eines Abströmrohres 11 auch mehrere Abströmrohre vorgesehen sein.
[0010] Der erfindungsgemässe Schalter wirkt wie folgt : Beim Ausschalten wird das mit dem feststehenden Schaltstück 3 in Eingriff befindliche Schaltstück 4 durch einen nicht dargestellten Antrieb nach unten bewegt. Im Zuge der Ausschaltbewegung trennen sich beide Schaltstücke 3 und 4 und wird zwischen diesen Schaltstücken der im. Lichtbogenraum 7 brennende Lichtbogen 8 gezogen. Durch seine thermische Wirkung er-höht der Lichtbogen 8 den Druck des im Aufheizvolumen 6 befindlichen Löschgases.
[0011] Beim Schalten grosser Ströme ist dieser Druck so gross, dass nach Freigabe der Düsenöffnung 10 durch das Schaltstück 4 eine aus dem Aufheizvolumen 6 durch den Lichtbogenraum 7 und das Abströmrohr 11 zum Auspuffraum 12 geführte Löschgasströmung eine intensive Beblasung des Lichtbogens 8 bewirkt. Da das Aufheizvolumen 6 hierbei nahezu ständig mit dem Auspuffraum 12 in Verbindung steht und das im Abströmrohr 11 befindliche kühle Gas aufgrund des anstehenden überkritischen Druckverhältnisses mit Schallgeschwindigkeit ausgeblasen wird, wird eine übermässige Druckbelastung des Aufheizvolumens 6 vermieden.
[0012] Beim Schalten kleiner Ströme hingegen, blockiert nach Freigabe der Düsenöffnung 10 das im Abströmrohr 11 befindliche kühle Löschgas länger die Abströmung des aufgeheizten Löschgases aus dem Lichtbogenraum 7 und damit auch aus dem Aufheizvolumen 6, da es aufgrund des kleineren Druckes mit einer wesentlich kleineren Geschwindigkeit als der Schallgeschwindigkeit ausgeblasen wird. Bei Annäherung an den Stromnulldurchgang wird auch hier das kühle Löschgas von dem unter erhöhtem Druck stehenden und im Aufheizvolumen 6 befindlichen Löschgas aus dem Abströmrohr 11 herausgeschoben und der Lichtbogen 8 beblasen. Verglichen mit einem Druckgasschalter ohne ein derartiges Abströmrohr stellt sich hierbei während der Aufheizphase ein gegenüber dem Fülldruck PF des in der Schaltkammer 5 befindlichen Löschgases erhöhter Löschgasdruck im Aufheizvolumen 6 ein, welcher im Stromnulldurchgang gegenüber dem Fülldruck PF des Löschgases um den Wert △p1 erhöht ist. Diese zusätzliche Druckerhöhung reicht im allgemeinen aus, um den Lichtbogen 8 im Stromnulldurchgang ausreichend beblasen zu können.
[0013] Der vorstehend beschriebene Sachverhalt ist aus Fig. 2 ersichtlich, in welcher die Verläufe des zu schaltenden Stromes I und des Löschgasdruckes pl unmittelbar stromabwärts der Düsenöffnung 10 sowie des Druckes p1H im Aufheizvolumen 6 während einer nach dem Zeitpunkt to beginnenden Periode T des abzuschaltenden Stromes bei einem erfindungsgemässen Druckgasschalter mit einem ca. 0,7 m langen Abströmrohr angegeben sind. Das Abströmrohr 11 ermöglicht während der auf den Zeitpunkt to folgenden Hochstromphase das Ansteigen des Druckes pl des Löschgases stromabwärts der Düsenöffnung 10 auf einen maximalen Wert. Entsprechend steigt auch der Gasdruck im Aufheizvolumen 6 auf diesen Wert. Bei Annäherung an den Stromnulldurchgang zum Zeitpunkt to + T/2 ist der Druck pl des Löschgases unmittelbar stromabwärts der Düsenöffnung 10 auf den Wert des Fülldruckes PF des Löschgases gefallen und es steht zur Beblasung des Lichtbogens 8 eine Druckdifferenz von △p1 zur Verfügung, welche aus der Differenz der Löschgasdrücke im Aufheizvolumen 6 p1H und unmittelbar hinter der Düsenöffnung 10 resultiert.
[0014] Eine zusätzliche Erhöhung der beim Stromnulldurchgang zur Beblasung des Lichtbogens 8 zur Verfügung stehenden Druckdifferenz wird dadurch erreicht, dass der Abstand L zwischen der Düsenöffnung 10 und dem zum Auspuffraum 12 hin geöffneten Ende des Abströmrohres 11 optimiert wird. Es hat sich gezeigt, dass bei einem Abstand L zwischen c/32f und c/5f, wobei
c die Schallgeschwindigkeit im Löschgas unter Füllbedingungen und
f die Netzfrequenz des abzuschaltenden Stromes sind, sich eine zusätzliche Vergrösserung der wirksamen Druckdifferenz △p1 über der Düsenöffnung 10 ergibt. Hierbei bestimmen sich die obere und untere Grenze des Abstandes L durch eine in der Aufheizphase des Lichtbogens entstehende und sich mit Schallgeschwindigkeit im Löschgas ausbreitende Verdichtungswelle, welche im Abströmrohr 11 fortgeleitet und an dessen geöffnetem Ende als Verdünnungswelle reflektiert wird.
[0015] Je nachdem ob 1 oder 2 Reflexionen erwünscht sind, ergeben sich Dimensionierungsbereiche für den Abstand L von c/16f bis c/5f bzw. von c/10f bis c/32f.
[0016] Bei Druckgasschaltern für vergleichsweise grosse Kurzschlussströme ist es besonders vorteilhaft, den Abstand L grösser c/10f und kleiner c/5f zu machen, da dann die Laufzeit der Verdünnungswelle im Abströmrohr 11 derart bemessen ist, dass diese Welle nach Reflexion am geöffneten Ende des Abströmrohres 11 etwa zum Zeitpunkt des Stromnulldurchganges im Bereich der Düsenöffnung 10 eintrifft und dort eine beträchtliche Druckabsenkung hervorruft.
[0017] Bei einem erfindungsgemäss ausgeführten Druckgasschalter mit einem im vorgenannten Bereich liegenden und beispielsweise 0,30 m betragende Abstand L ergibt sich der in Fig. 2 dargestellte Verlauf des Löschgasdruckes P2 unmittelbar stromabwärts der Düsenöffnung 10. Hieraus ist ersichtlich, dass bei einem derart dimensionierten Druckgasschalter zum Zeitpunkt des Stromnulldurchganges, nämlich bei to + T/2, im Aufheizvolumen 6 ein Löschgas mit einem Druck P2H zur Verfügung steht, dessen Druckdifferenz △p2 zum Druck P2 des Löschgases unmittelbar stromabwärts der Düsenöffnung 10 etwa doppelt so hoch ist wie die entsprechende Druckdifferenz △p1 beim Druckgasschalter mit einem ausserhalb des vorstehend genannten Bereichs dimensionierten Abströmrohr 11. Dies ist vor allem dadurch bedingt, dass durch die geeignete Bemessung des Abstandes L der Druck des Löschgases zum Zeitpunkt des Stromnulldurchganges unmittelbar hinter der Düsenöffnung 10 erheblich unter dem Wert des Fülldruckes PF des Löschgases abgesenkt ist.
[0018] Bei Druckgasschaltern für vergleichsweise kleine Kurzschlussströme reicht es im allgemeinen aus, den Abstand L grösser c/20f und kleiner c/12f zu machen, da das Abströmrohr 11 wegen des vergleichsweise geringen Druckaufbaus im Aufheizvolumen 6 dann eine ausreichende Sperrwirkung bis zum Eintreffen einer am geöffneten Ende des Abströmrohres 11 zweifach reflektierten Verdünnungswelle aufweist.
[0019] Der Querschnitt des Abströmrohres 11 sollte grösser bemessen sein als der Querschnitt der Düsenöffnung 10, um den erwünschten Druckabfall über der Düsenöffnung 10 sicherzustellen. Es empfiehlt sich, den Querschnitt des Abströmrohres 11 kleiner 0,8 x f x VH X PF/(APLB X c) zu machen, wobei
VH die Grösse des Aufheizvolumens 6,
f die Netzfrequenz des abzuschaltenden Stromes,
pF den Fülldruck des Löschgases,
△pLB den vom Lichtbogen 8 im Aufheizvolumen 6 zusätzlich zum Fülldruck PF aufgebauten Druck bei maximalem Strom, für den die Sperrwirkung des Abströmrohres 11 gerade noch benötigt wird (im allgemeinen ca. 1 bar) und
c die Schallgeschwindigkeit bedeuten.
[0020] Bei einer solchen Dimensionierung wird der Energieverlust, der durch das Abströmen des aufgeheizten Löschgases in den stromabwärts der Düsenöffnung 10 und stromaufwärts der Phasengrenze zwischen Heiss- und Kaltgas im Abströmrohr 11 befindlichen Raum entsteht, auf ca. 20 % begrenzt.
[0021] Das Abströmrohr 11 kann wie in Fig. 1 dargestellt ist, zylinderförmig ausgebildet sein. Es kann aber auch - wie gestrichelt in Fig. 1 dargestellt ist - gekrümmt ausgebildet sein. Hierdurch wird zusätzlich noch der Vorteil erreicht, dass die Auspuffgase an einer beliebigen (insbesondere dielektrisch unbelasteten) Stelle in den Auspuffraum 12 gelangen.
[0022] Ferner ist es, wie in Fig. 1 angegeben ist, denkbar, anstelle eines einzigen Abströmrohres 11 mehrere Abströmrohre einzusetzen. Hierbei ist lediglich zu beachten, dass die Querschnitte dieser Abströmrohre 11 zusammengenommen innerhalb der vorstehend angegebenen Grenzen für den Wert des Querschnittes des Abströmrohres 11 liegen.
[0023] Zur Erzielung einer kompakten Bauweise des erfindungsgemässen Druckgasschalters ist es, wie in Fig. 3 angegeben ist, möglich, das Abströmrohr aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten und zentral zum beweglichen Schaltstück 4 geführten Rohrabschnitten 13 und 14 zu erstellen oder, wie in Fig. 4 angegeben ist, das Abströmrohr 11 als Wendel 15 auszubilden und diese Wendel 15 peripher zum beweglichen Schaltstück 4 anzuordnen.
[0024] Wie in Fig. 5 angegeben ist, ist es auch möglich, das Abströmrohr unmittelbar im beweglichen Schaltstück 4 anzuordnen. Zwecks Erzielung einer kompakten Bauweise ist es entsprechend der Ausführungsform gemäss -Fig. 3 auch in diesem Fall zweckmässig, das Abströmrohr 11. aus zwei konzentrischen Rohrabschnitten 13 und 14 aufzubauen.
[0025] Das Abströmrohr sollte aus einem hitzebeständigen Material bestehen. Zur Erzielung einer zusätzlichen Kühlwirkung auf die Auspuffgase ist es vorteilhaft, im Abströmrohr in ausreichendem Masse gut wärmeleitendes Material vorzusehen. Solches Material ist vorzugsweise aus Metall, wie etwa Kupfer oder Stahl, und kann beispielsweise die gesamte Wand des Abströmrohres bilden oder aber lediglich an einigen Stellen dieser Wand angeordnet sein. Bei einem überwiegend aus einem gut wärmeleitenden Metall bestehenden Abströmrohr empfiehlt es sich, die mittlere Wandstärke dieses Rohres grösser 0,5 mm zu machen. Das Abströmrohr weist dann eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität auf, um einen erheblichen Teil der beim Schalten grosser Kurzschlussströme in der Aufheizphase des Lichtbogens mit den Auspuffgasen durch die Düsenöffnung 10 in das Abströmrohr 11 fliessenden Energie kurzzeitig aufnehmen zu können. Auf diese Weise wird vorübergehend eine Aufheizung des Auspuffraumes 12 vermieden, wodurch die Druckdifferenz zwischen Aufheizvolumen 6 und Auspuffraum 12 vergrössert und die Gefahr von Auspuffüberschlägen vermindert wird.
(a) einem löschgasgefüllten Gehäuse,
(b) einer im Gehäuse befindlichen Schaltkammer (5),
(c) einem im Gehäuse befindlichen und aufgeheiztes Löschgas aus der Schaltkammer (5) aufnehmenden Auspuffraum (12),
(d) zwei in der Schaltkammer (5) relativ zueinander beweglich angeordneten Schaltstücken (3, 4),
(e) einem in der Schaltkammer (5) befindlichen und ein erstes (3) beider Schaltstücke (3, 4) umfassendes Aufheizvolumen (6),
(f) einem in der Schaltkammer (5) befindlichen und mit dem Aufheizvolumen (6) beim Ausschalten verbindbaren Lichtbogenraum (7),
(g) einer im Lichtbogenraum (7) befindlichen und beim Ausschalten vom Löschgas durchströmten Düsenöffnung (10), bei dem
(h) ein bei einem Schaltvorgang zwischen den Schaltstücken (3, 4) gebildeter Lichtbogen (8) durch eine lichtbogenerzeugte Löschgasströmung beblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass
(i) zwischen Lichtbogen (7)- und Auspuffraum (12) mindestens ein zum Auspuffraum (12) hin geöffnetes Abströmrohr (11) vorgesehen ist, und dass
(j) der Abstand zwischen der Düsenöffnung (10) und dem zum Auspuffraum (12) hin geöffneten Ende des Abströmrohres (11) grösser c/32f und kleiner c/5f ist, wobei c die Schallgeschwindigkeit des in der Schaltkammer (5) befindlichen Löschgases und f die Netzfrequenz des abzuschaltenden Stromes sind.
(k) der Abstand zwischen der Düsenöffnung (10) und dem zum Auspuffraum (12) hin geöffneten Ende des Abströmrohres (11) grösser c/16f ist.
(I) der Abstand zwischen der Düsenöffnung (10) und dem zum Auspuffraum (12) hin geöffneten Ende des Abströmrohres (11) grösser c/10f ist.
(m) der Abstand zwischen der Düsenöffnung (11) und dem zum Auspuffraum (12) hin geöffneten Ende des Abströmrohres (11) kleiner c/10f ist.
(n) der Abstand zwischen der Düsenöffnung (10) und dem zum Auspuffraum (12) hin geöffneten Ende des Abströmrohres (11) grösser c/20f und kleiner c/12f ist.
(o) der Querschnitt des Abströmrohres (11) grösser als der Querschnitt der Düsenöffnung (10) und
(p) kleiner 0,8 x f x VH X pF/(pLB X c) ist, wobei
VH die Grösse des Aufheizvolumens 6,
pF den Fülldruck des Löschgases in der Schaltkammer (5) und
pLB den vom Lichtbogen im Aufheizvolumen zusätzlich zum Fülldruck PF aufgebauten Druck bei maximalem Strom, für den die Sperrwirkung des Abströmrohres (11) gerade noch benötigt wird, bedeuten.
(q) das mindestens eine Abströmrohr (11) gekrümmt ausgebildet ist.
(r) das mindestens eine Abströmrohr (11) als Wendel (15) ausgebildet ist.
(s) das mindestens eine Abströmrohr (11) zwei konzentrische Rohrabschnitte (13, 14) aufweist, von denen
(t) ein äusserer Rohrabschnitt (14) zum Auspuffraum (12) hin geöffnet ist, und ein mit dem äusseren Rohrabschnitt (14) verbundener innerer Rohrabschnitt (13) an den Lichtbogenraum (7) anschliesst.
(u) das Abströmrohr (11) von einem gut wärmeleitenden Material wie Kupfer oder Stahl, gebildet ist und eine mittlere Wandstärke grösser 0,5 mm aufweist.
(a) a housing filled with quenching gas,
(b) a switch chamber (5) located in the housing,
(c) an exhaust space (12) located in the housing and receiving heated quenching gas from the switch chamber (5),
(d) two contact pieces (3, 4) arranged in the switch chamber (5) so as to be moveable relative to one another,
(e) a heating volume (6) located in the switch chamber (5) and surrounding a first contact piece (3) of the two contact pieces (3, 4),
(f) an arc space (7) located in the switch chamber (5) and connectable to the heating volume (6) when the circuit is broken, and
(g) a nozzle orifice (10) which is located in the arc space (7) and through which the quenching gas flows when the circuit is broken, in which
(h) an arc (8) formed between the contact pieces (3, 4) during a switching operation is blown by an arc-generated flow of quenching gas, characterised in that
(i) at least one flow-off pipe (11) open towards the exhaust space (12) is provided between the arc space (7) and the exhaust space (12), and
(j) the distance between the nozzle orifice (10) and the end of the flow-off pipe (11) open towards the exhaust space (12) is larger than c/32f and smaller than c/5f, c being the speed of sound of the quenching gas located in the switch chamber (5) and f being the mains frequency of the current to be cut off.
(k) the distance between the nozzle orifice (10) and the end of the flow-off pipe (11) open towards the exhaust space (12) is greater than c/16f.
(I) the distance between the nozzle orifice (10) and the end of the flow-off pipe (11) open towards the exhaust space (12) is greater than c/10f.
(m) the distance between the nozzle orifice (11) (sic) and the end of the flow-off pipe (11) open towards the exhaust space (12) is less than c/10f.
(n) the distance between the nozzle orifice (10) and the end of the flow-off pipe (11) open towards the exhaust space (12) is greater than c/20f and less than c/12f.
(o) the cross-section of the flow-off pipe (11) is larger than the cross-section of the nozzle orifice (10), and
(p) is smaller than 0.8 x f x VH x pF/(...(sic) PLB x c),
VH being the size of the heating volume 6,
PF being the filling pressure of the quenching gas in the switch chamber (5), and...(sic)
pLB being that pressure built up at maximum current by the arc in the heating volume in addition to the filling pressure PF, for which the blocking effect of the flow-off pipe (11) is still just required.
(q) at least one flow-off pipe (11) is curved.
(r) at least one flow-off pipe (11) is designed as a spiral (15).
(s) at least one flow-off pipe (11) has two concentric pipe sections (13, 14), of which
(t) an outer pipe section (14) is open towards the exhaust space (12), and an inner pipe section (13) connected to the outer pipe section (14) communicates with the arc space (7).
(u) the flow-off pipe (11) is formed from a material of good thermal conductivity, such as copper or steel, and has an average wall thickness greater than 0.5 mm.
(a) un boîtier rempli de gaz de soufflage,
(b) une chambre de coupure (5) située dans le boîtier,
(c) une chambre d'échappement (12) située dans le boîtier et contenant le gaz de soufflage échauffé provenant de la chambre de coupure (5),
(d) deux pièces de contact (3, 4) mobiles l'une par rapport à l'autre et situées dans la chambre de coupure (5),
(e) un volume d'échauffement (6) situé dans la chambre de coupure (5) et entourant une première (3) des deux pièces de contact (3, 4),
(f) une chambre d'arc (7) située dans la chambre de coupure (5) et pouvant être raccordée au volume d'échauffement (6) lors de la coupure,
(g) un orifice d'injection (10) situé dans la chambre d'arc (7) et traversé par le gaz de soufflage lors de la coupure, dans lequel
(h) un arc électrique (8) formé entre les pièces de contact (3, 4) lors d'une opération de coupure est soufflé par un courant de gaz de soufflage produit par l'arc électrique, caractérisé en ce que
(i) entre la chambre d'arc (7) et la chambre d'échappement (12), il est prévu au moins un tube d'évacuation (11) ouvert en direction de la chambre d'évacuation (12), et en ce que
(j) la distance entre l'orifice d'injection (10) et l'extrémité du tube d'évacuation (11) ouverte en direction de la chambre d'échappement (12) est supérieure à c/32f et inférieure à c/5f, où c représente la vitesse du son dans le gaz de soufflage se trouvant dans la chambre de coupure
(5) et f est la fréquence de réseau du courant à couper.
(k) la distance entre l'orifice d'injection (10) et l'extrémité du tube d'évacuation (11) ouverte en direction de la chambre d'échappement (12) est supérieure à c/16f.
(I) la distance entre l'orifice d'injection (10) et l'extrémité du tube d'évacuation (11) ouverte en direction de la chambre d'échappement (12) est supérieure à c/10f.
(m) la distance entre l'orifice d'injection (10) et l'extrémité du tube d'évacuation (11) ouverte en direction de la chambre d'échappement (12) est inférieure à c/10f.
(n) la distance entre l'orifice d'injection (10) et l'extrémité du tube d'évacuation (11) ouverte en direction de la chambre d'échappement (12) est supérieure à c/20f et inférieure à c/12f.
(o) la section du tube d'évacuation (11) est plus grande que la section de l'orifice d'injection (10), et
(p) plus petite que 0,8 x VH x pp/(ApLB x c), où
VH est la grandeur du volume d'échauffement (6),
f est la fréquence de réseau du courant à couper,
pF est la pression de remplissage du gaz de soufflage dans la chambre de coupure (5) et
△pLB est la pression créée par l'arc électrique dans le volume d'échauffement en plus de la pression de remplissage pF pour le courant maximal, pour laquelle l'effet de barrage du tube d'évacuation (11) est encore toujours requis.
(q) au moins un tube d'évacuation (11) a une forme incurvée.
(r) au moins un tube d'évacuation (11) a la forme d'une hélice (15).
9. Interrupteur à gaz comprimé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que
(s) au moins un tube d'évacuation (11) présente deux éléments tubulaires (13, 14) concentriques, parmi lesquels
(t) un élément tubulaire extérieur (14) est ouvert en direction de la chambre d'échappement (12), et un élément tubulaire intérieur (13) communiquant avec l'élément tubulaire extérieur (14) est raccordé à la chambre d'arc (7).
(u) le tube d'évacuation (11) est constitué d'un matériau bon conducteur de la chaleur, comme le cuivre ou l'acier, et présente une épaisseur moyenne de paroi supérieure à 0,5 mm.