(19) |
![](https://data.epo.org/publication-server/img/EPO_BL_WORD.jpg) |
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(11) |
EP 0 183 755 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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31.08.1988 Bulletin 1988/35 |
(22) |
Date de dépôt: 05.06.1985 |
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(86) |
Numéro de dépôt: |
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PCT/FR8500/141 |
(87) |
Numéro de publication internationale: |
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WO 8600/169 (03.01.1986 Gazette 1986/01) |
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(54) |
DISPOSITIF D'EXTINCTION D'ARC POUR APPAREILLAGE ELECTRIQUE A ISOLEMENT GAZEUX
LICHTBOGEN-AUSLÖSEEINRICHTUNG FÜR ELEKTRISCHES GERÄT MIT GASISOLIERUNG
ARC QUENCHING DEVICE FOR ELECTRIC APPARATUS WITH GAS INSULATION
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(84) |
Etats contractants désignés: |
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AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE |
(30) |
Priorité: |
08.06.1984 FR 8409056
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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11.06.1986 Bulletin 1986/24 |
(73) |
Titulaire: MERLIN GERIN |
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F-38050 Grenoble Cédex (FR) |
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(72) |
Inventeurs: |
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- WALTER, Jean-Jacques
F-92100 Boulogne (FR)
- PETIT, Daniel
F-75008 Paris (FR)
- AMALRIC, Jean
F-38240 Meylan (FR)
- BERNARD, Georges
F-38120 St. Egreve (FR)
- MARZOCCA, Joseph
F-38100 Grenoble (FR)
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(74) |
Mandataire: Kern, Paul |
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Merlin Gerin
Sce. Brevets
20, rue Henri Tarze 38050 Grenoble Cédex 38050 Grenoble Cédex (FR) |
(74) |
Mandataire: Hecké, Gérard |
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Merlin Gérin S.A.
rue Henri Tarze 38050 Grenoble Cedex 9 38050 Grenoble Cedex 9 (FR) |
(56) |
Documents cités: :
EP-A- 0 004 213 FR-A- 2 385 212 FR-E- 40 391
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DE-C- 735 603 FR-A- 2 479 553 GB-A- 1 593 994
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] L'invention est relative à un dispositif d'extinction d'arc pour interrupteur ou
disjoncteur électrique à autoexpansion et à isolement gazeux çomprenant:
- une enveloppe étanche remplie d'un gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, notamment
de l'hexafluorure de soufre,
- une chambre divisionnaire de coupure à l'intérieur de ladite enveloppe,
- une paire de contacts séparables logés dans ladite chambre de coupure, l'un au moins
des contacts étant creux,
- un conduit d' échappement du gaz de ladite chambre de coupure vers une chambre de
décharge, dans laquelle s'opère l'expansion du gaz comprimé initialement dans la chambre
de coupure, sous l'action de l'arc tiré entre les contacts séparés lors de l'ouverture
du disjoncteur,
- et des bornes de raccordement, en liaison électrique avec lesdits contacts.
[0002] Un tel disjoncteur de l'art antérieur est décrit dans les brevets français 2 515
418 et 2 418 963 de la demanderesse. La chambre divisionnaire de coupure renfermant
les contacts est formée par un carter de forme cylindrique. Des essais de coupure
ont montré un certain décentrage de l'arc tiré entre les électrodes annulaires séparées
des contacts. Ce problème de décentrage de l'arc provoque une augmentation du temps
de coupure qui limite les performances de l'appareil.
[0003] L'objet de l'invention consiste à améliorer le centrage de l'arc dans un disjoncteur
ou interrupteur à isolement gazeux, notamment à autoexpansion et/ou à arc tournant,
et à augmenter les performances de coupure du disjoncteur.
[0004] Le dispositif d'extinction d'arc selon l'invention est caractérisé en ce que la chambre
divisionnaire de coupure comporte au droit de la zone de séparation des contacts une
surface latérale gauche à enveloppe non réglée de révolution, notamment convexe ou
concave, de manière à former un résonateur acoustique à réflexion centripète des ondes
de pression, engendrant une convergence des gaz vers ladite zone de séparation, et
que les contacts séparables sont agencés au voisinage de la zone médiane de ladite
chambre de coupure.
[0005] Selon un mode de réalisation de l'invention, la paroi de la chambre de coupure possède
une forme sphérique ou un secteur sphérique tel que le résonateur acoustique présente
un ventre de vibration au centre de la sphère.
[0006] Selon un autre mode de réalisation, la chambre de coupure présente une forme d'ellipsoîde
agencée, telle que les contacts se trouvent sensiblement au niveau des deux foyers
en position d'ouverture du disjoncteur. Il en résulte un meilleur centrage de l'arc,
en particulier au voisinage des électrodes.
[0007] Au moins un des contacts peut être équipé d'un aimant permanent ou d'une bobine électromagnétique
pour provoquer la rotation de l'arc à l'intérieur de la chambre de coupure.
[0008] La paroi de la chambre de coupure est réalisée en un matériau isolant, notamment
à base de résine époxyde, ou en tout autre matériau ayant un coefficient de réflexion
élevée.
[0009] Selon un autre mode de réalisation de l'invention non représenté mais revendiqué
à la revendication 10, le disjoncteur ou interrupteur à SF 6 est du type à arc tournant,
mais sans autoexpansion, comprenant une enveloppe étanche unique de longement d'une
paire de contracts séparables et une bobine de soufflage magnétique. La zone d'extension
de l'arc est entourée avantageusement par une paroi interne ayant une forme de sphère
ou d'ellipoïde, pour assurer le centrage de l'arc selon l'axe longitudinal de révolution.
[0010] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description
qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre
d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un disjoncteur selon l'invention, représenté
en position d'ouverture,
- les figures 2 à 7 montrent une vue schématique en coupe partielle de plusieurs variantes
de réalisation.
[0011] La figure 1 montre un disjoncteur 10 électrique à arc tournant et à autoexpansion,
comprenant une enveloppe 12 isolante, de forme cylindrique, obturée à ses extrémités
opposées par des fonds 14, 16. L'enveloppe 12 est étanche et remplie de gaz isolant
électronégatif à rigidité diélectrique élevée, tel que l'hexafluorure de soufre. A
l'intérieur de l'enveloppe 12 se trouve une chambre divisionnaire de coupure 18 servant
de logement à un système de contacts 20, 22 séparables et coaxiaux. Le contact fixe
20 formé par un tube 24 conducteur porté par le fond 14, est équipé à son extrémité
opposée d'une électrode 26 disposée en regard d'une surface de contact annulaire 28
du contact mobile 22. Ce dernier comprend un tube 29 support monté à coulissement
axial dans l'enveloppe 12 en étant solidarisé à une tige de commande 30 qui traverse
une ouverture 32 centrale du fond 16 avec interposition d'un joint 34. Une tresse
36 conductrice ou tout autre conducteur souple ou glissant assure la liaison électrique
entre le tube 29 du contact mobile 22 et le fond 16. Des bornes de raccordement 36,
38 du pôle du disjoncteur 10 sont associées aux fonds 14, 16, en matériau conducteur.
[0012] Les deux tubes 24, 29, des contacts fixe 20 et mobile 22 comportent chacun un conduit
axial interne d'échappement 40, 42 et des orifices 44, 46 radiaux autorisant la communication
entre l'intérieur de la chambre de coupure 18 et le volume restant de l'enveloppe
12 constituant une chambre de décharge 48. Le fond 14 est doté d'un premier trou 50
obturé par un bouchon de fermeture 52, et un deuxième trou 54 coopérant avec une soupape
de sécurité formée par un disque 56 d'éclatement en cas de surpression anormale à
l'intérieur de l'enveloppe 12. Les deux tubes 24, 29 alignés traversent à étanchéité
la paroi 58 de la chambre de coupure 18, et la surface de contact annulaire 28 du
tube 29 coulissant, coopère par aboutement en position de fermeture du disjoncteur
avec l'électrode 26 du tube 24. L'électrode 26 constitue une piste annulaire de migration
de la racine d'arc.
[0013] Entre l'électrode 26 et le tube support 24 fixe sont disposés des moyens magnétiques,
notamment un aimant permanent ou une bobine électromagnétique 60 en forme de cylindre,
destinés à engendrer un champ d'induction radial dans la zone de séparation 62 des
contacts, pour assurer la rotation de l'arc. La liaison mécanique et électrique entre
l'électrode 26 et le tube 24 est assurée par une douille 64 conductrice entourant
coaxialement la bobine 60.
[0014] Selon l'invention, la paroi 58 de la chambre divisionnaire 18 de coupure comporte
une surface latérale interne gauche à enveloppe non réglée de révolution autour des
contacts, notamment de forme convexe ou concave, de manière à former un résonateur
acoustique à reflexion centripète des ondes de pression à l'intérieur de la chambre
18. La surface de révolution est avantageusement sphérique ou hémisphérique, telle
que le résonateur acoustique présente un ventre de vibration au centre de la sphère.
L'électrode 26 annulaire du contact fixe 20 et la surface de contact 28 conjuguée
du contact mobile 22 sont agencés au voisinage du centre de la chambre 18 sphérique.
La paroi 58 de la chambre divisionnaire 18 est réalisée en un matériau isolant, notamment
à base de résine époxyde, ou en tout autre matériau ayant un coefficient de réflexion
élevé. Un déflecteur (non représenté) en matériau métallique ou réfractaire peut être
accolé contre la face interne de la chambre 18, en regard de la zone de séparation
62 des contacts. La chambre de coupure 18 est supportée par des moyens de fixation
68 solidarisés au fond 16, ainsi que par le tube 24 fixé au fond 14 opposé.
[0015] Le fonctionnement du disjoncteur 10 à autoexpansion et à arc tournant selon la figure
1 est le suivant:
[0016] Lors de la séparation des contacts 20, 22, au centre de la chambre de coupure 18
sphérique, l'arc s'étend dans la zone 62 de coupure et est entraîné en rotation par
l'action du champ magnétique de la bobine 60 ou de l'aimant. La chaleur dégagée par
l'arc tournant provoque une augmentation de pression à l'intérieur de la chambre de
coupure 18, et un écoulement de gaz par les conduits internes d'échappement 40, 42
des contacts 20, 22 creux vers la chambre de décharge 48 dans laquelle s'opère l'expansion
du gaz comprimé initialement dans la chambre de coupure 18. La réflexion centripète
des ondes de pression sur la paroi 58 interne de la chambre 18 sphérique provoque
une convergence des gaz vers la zone de séparation 62 des contacts, et contribue efficacement
au centrage de l'arc.
[0017] La figure 2 montre une variante de réalisation d'un disjoncteur 100, dans lequel
les mêmes repères désignent des pièces identiques à celles du dispositif de la figure
1. La forme de la paroi 58 de la chambre de coupure 18 a été modifiée, et comporte
un secteur sphérique 70 central au droit de la zone de séparation 62 des contacts,
prolongé par deux portions 72, 74 cylindriques opposées.
[0018] Selon les dispositifs des figures 1 et 2, seul le contact fixe 20 est équipé d'un
aimant permanent ou bobine 60 pour provoquer la rotation de l'arc. Il est clair qu'un
deuxième aimant ou bobine (non représenté) peut être associé au contact mobile à l'intérieur
de la chambre 18 de coupure, de manière à imposer une migration en sens inverse des
racines d'arc sur les électrodes annulaires en regard des contacts 20, 22.
[0019] La figure 3 représente une autre variante de disjoncteur 200 à autoexpansion. On
cherche également à profiter de la réflexion des ondes de pression sur la paroi 58
interne de la chambre de coupure 18 pour focaliser ensuite ces ondes dans la zone
de séparation 62 des contacts en donnant à la chambre 18 la forme d'une ellipsoïde,
agencée telle que les contacts 20, 22, se trouvent sensiblement au niveau des deux
foyers F1, F2 de l'ellipse, en position d'ouverture du disjoncteur 200. Une onde de
pression émise en l'un des foyers F1 à l'intérieur de l'ellipsoïde, est réfléchie
par la paroi 58 et focalisée à l'autre foyer F2. Il en résulte un excellent centrage
de l'arc au voisinage des électrodes. Le disjoncteur 200 de la fig. 3 a été représenté
sans moyens de soufflage magnétique de l'arc, mais il est clair qu'il peut être équipé
d'une bobine ou d'un aimant permanent assurant la rotation de l'arc.
[0020] Le disjoncteur 10, 100, 200, selon l'une des figures 1 à 3 peut en outre être équipé
d'un dispositif auxiliaire de soufflage (non représenté) à piston-cylindre de compression,
actionné lors du déplacement du contact mobile 22 pour envoyer un jet de gaz de soufflage
vers la zone d'arc. Ce dispositif de soufflage pneumatique peut être incorporé, soit
directement dans la chambre de coupure 18, soit dans la chambre de décharge 48.
[0021] Les dispositifs des figures 4 à 7 montrent d'autres variantes de la chambre de coupure
18, destinées à produire des effets de focalisation des ondes acoustiques. Les éléments
de focalisation peuvent être constitués par une succession de miroirs 90 plans (figure
4), échelonnés le long d'une courbe sensiblement elliptique, ou par une juxtaposition
de deux troncs de cône 92, 94, opposés (figure 5). Selon la figure 6, la face interne
de la paroi 58 de la chambre 18 est entaillée par une pluralité d'encoches 96, de
manière à former une structure de lentille de Fresnel, capable d'améliorer en plus
la tenue diélectrique par augmentation de la ligne de fuite.
[0022] Les éléments de focalisation 90, 92, 94, 96, des dispositifs des figures 4 à 6, viennent
avantageusement de moulage avec la chambre 18 et constituent la face interne de la
paroi 58, mais peuvent également être constitués par des pièces 98 indépendantes solidarisées
à l'intérieur de la chambre 18 contre la paroi 58. Dans la figure 7, la paroi 58 est
cylindrique, et la pièce 98 ou déflecteur de l'élément focalisateur présente la forme
adaptée pour constituer le résonateur acoustique. Le matériau de la pièce 98 peut
être différent de celui de la paroi 58, de manière à assurer sa protection contre
la pollution due à l'arc, et d'améliorer la ligne de fuite.
1. Dispositif d'extinction d'arc pour interrupteur ou disjoncteur (10, 100, 200),
électrique à autoexpansion et à isolement gazeux comprenant:
- une enveloppe (12) étanche, remplie d'un gaz isolant à rigidité diélectrique élevée,
notamment de l'hexafluorure de soufre,
- une chambre divisionnaire (18) de coupure, à l'intérieur de ladite enveloppe,
- une paire de contacts séparables (20, 22) logés dans ladite chambre (18) de coupure,
l'un au moins des contacts étant creux,
- un conduit d'échappement (40,42) du gaz de ladite chambre (18) de coupure vers une
chambre de décharge (48) dans laquelle s'opère l'expansion du gaz comprimé initialement
dans la chambre de coupure (18) sous l'action de l'arc tiré entre les contacts (20,
22) séparés lors de l'ouverture du disjoncteur,
- et des bornes (36, 38) de raccordement en liaison électrique avec lesdits contacts,
caractérisé en ce que la chambre divisionnaire (18) de coupure comporte au droit de
la zone de séparation (62) des contacts une surface latérale gauche à enveloppe non
réglée de révolution, notamment convexe ou concave, de manière à former un résonateur
acoustique à réflexion centripète des ondes de pression, engendrant une convergence
des gaz vers ladite zone de séparation, et que les contacts séparables (20, 22) sont
agencés au voisinage de la zone médiane de ladite chambre de coupure (18).
2. Dispositif d'extinction d'arc selon la revendication 1, caractérisé en ce que la
paroi (58) de la chambre de coupure (18) possède une forme sphérique ou une surface
à secteur sphérique, telle que le résonateur acoustique présente un ventre de vibration
au centre de la sphère.
3. Dispositif d'extinction d'arc selon la revendication 1, caractérisé en ce que la
paroi (58) de la chambre de coupure (18) a une forme d'ellipsoïde, et que les contacts
(20, 22) se trouvent sensiblement aux foyers F1, F2, de l'ellipse, en position d'ouverture
du disjoncteur.
4. Dispositif d'extinction d'arc selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que au moins un (20) des contacts est associé a des moyens magnétiques destinés
à engendrer un champ d'induction magnétique dans la zone de séparation (62) des contacts
(20, 22) pour imposer une rotation rapide de l'arc autour de l'axe de révolution de
la chambre de coupure (18), et que le conduit d'échappement (40,42) du gaz vers la
chambre de décharge (48) est formé par l'intérieur du contact creux (20, 22).
5. Dispositif d'extinction d'arc selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce que la paroi (58) de la chambre de coupure (18) est réalisée en un matériau
isolant ayant un coefficient de réflexion élevé.
6. Dispositif d'extinction d'arc selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé
en ce que un déflecteur (98) en matériau métallique ou réfractaire, constituant un
résonateur acoustique, est accolé contre la paroi interne de la chambre de coupure
18 et présente une surface latérale convexe ou concave de révolution, notamment sphérique,
elliptique ou tronconique.
7. Dispositif d'extinction d'arc selon l'une des revendications 4 à 6, pour un disjoncteur
à autoexpansion et à arc tournant, caractérisé en ce que les moyens magnétiques sont
agencés pour imposer une migration en sens inverse des racines d'arc sur les électrodes
annulaires en regard, associées auxdits contacts (20, 22).
8. Dispositif d'extinction d'arc selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que les moyens magnétiques comportent au moins un aimant permanent, ou une bobine
annulaire (60) à soufflage magnétique tels que les lignes du champ magnétique s'étendent
transversalement dans la zone d'extension (62) de l'arc, l'ensemble contacts et moyens
magnétiques étant coaxial à l'axe de révolution de la chambre de coupure (18), et
qu'un dispositif de compression à piston-cylindre est agencé à l'intérieur ou à l'extérieur
de la chambre de coupure, en étant actionné, lors du déplacement du contact mobile
(22) pour envoyer un jet auxiliaire de gaz de soufflage vers la zone d'arc.
9. Dispositif d'extinction d'arc selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé
en ce que les deux contacts (20, 22) sont alignés selon l'axe de révolution de ladite
chambre de coupure (18) et comportent chacun un conduit tubulaire d'échappement (40,
42) autorisant une double expansion des gaz vers la chambre de décharge (48).
10. Dispositif d'extinction d'arc pour interrupteur ou disjoncteur à arc tournant,
comprenant une enveloppe étanche, remplie de gaz isolant à rigidité diélectriqje élevée,
notamment de l'hexafluorure de soufre, une paire de contacts séparables et coaxiaux,
un aimant permanent ou une bobine électromagnétique pour engendrer un champ magnétique
dans la zone d'extension de l'arc tiré entre les contacts lors de la séparation de
ces derniers et imposer une rotation rapide de l'arc, caractérisé en ce que la zone
d'extension (62) de l'arc est entourée par une paroi (58, 98) interne à surface latérale
convexe ou concave de révolution, notamment de forme sphérique ou ellipsoïdale, destinée
à assurer un centrage de l'arc selon l'axe longitudinal de révolution.
1. Lichtbogenlöschvorrichtung für einen elektrischen Schalter oder Leistungsschalter
(10, 100,200), mit Selbstausdehnung und mit Gasisolierung, und enthaltend:
- ein dichtes Gehäuse (12) mit einem Gas von hoher dielektrischer Festigkeit, insbesondere
mit Schwefelhexafluorid,
- eine Unterbrechungs-Teilkammer (18) im Innern des genannten Gehäuses, .
- ein Paar trennbare Kontakte (20, 22), die in der genannten Unterbrechungskammer
(18) angeordnet sind, und von denen wenigstens ein Kontakt hohl ist,
- ein Ausflußrohr (40,42) für das Gas der genannten Unterbrechungskammer (18) in eine
Entlastungskammer (48), in der die Ausdehnung des Gases stattfindet, das anfangs in
der Unterbrechungskammer (18) unter Einfluss des Lichtbogens komprimiert wurde, der
zwischen den beim Öffnen des Schalters getrennten Kontakten (20, 22) gezogen wurde,
- und Anschlußklemmen (36, 38), die in elektrischer Verbindung mit den genannten Kontakten
stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungs-Teilkammer (18) um die Trennzone (62)
der Kontakte herum eine von einer Ungeraden erzeugte Oberfläche aufweist, insbesondere
konvex oder konkav, um einen akustischen Resonator mit zentripetaler Reflexion der
Druckwellen zu bilden, was ein Zusammenströmen der Gase in die genannte Trennzone
hervorruft, und dass die trennbaren Kontakte (20, 22) in der Nähe der Mittelzone der
genannten Unterbrechungskammer (18) angeordnet sind.
2. Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand
(58) der Unterbrechungskammer (18) eine sphärische Form oder eine Oberfläche mit sphärischem
Sektor besitzt, so daß der akustische Resonator einen Vibrationsbauch in der Mitte
der Sphäre aufweist.
3. Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand
(58) der Unterbrechungskammer (18) eine Ellipsoidform hat, und dass die Kontakte (20,
22) sich in geöffneter Lage des Schalters merklich in den Zentren F1, F2 des Ellipsoids
befinden.
4. Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens einer (20) der Kontakte mit magnetischen Mitteln verbunden ist, die
ein magnetisches Induktionsfeld in der Trennzone (62) der Kontakte (20, 22) erzeugen,
um eine schnelle Drehung des Lichtbogens um die Drehachse der Unterbrechungskammer
(18) herum zu erzwingen, und dass das Ausflussrohr (40, 42) des Gases zur Entlastungskammer
(48) hin durch das Innere des hohlen Kontaktes (20, 22) gebildet wird.
5. Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wand (58) der Unterbrechungskammer (18) aus Isoliermaterial mit einem hohen
Reflexions-Koeffizient hergestellt ist.
6. Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Deflektor (98) aus Metall oder fürfestem Material, der einen akustischen
Resonator bildet, gegen die innere Wand der Unterbrechungskammer (18) angeordnet ist
und eine seitliche konvexe oder konkave Drehoberfläche aufweist, insbesondere sphärisch,
elliptisch oder kegelstumpfartig.
7. Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, für einen Schalter
mit Selbstausdehnung und drehendem Lichtbogen, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen
Mittel so ausgeführt sind, um eine Wanderung in die umgekehrte Richtung der Lichtbogenwurzeln
auf den gegenueberliegenden Ringelektroden zu erzwingen, die mit den genannten Kontakten
(20, 22) verbunden sind.
8. Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die magnetischen Mittel mindestens einen Dauermagneten aufweisen oder eine ringförmige
Spule (60) mit magnetischer Blasung, so daß sich die magnetischen Feldlinien transversal
in der Ausdehnungszone (62) des Lichtbogens erstrecken, wobei das Ganze, Kontakte
und magnetische Mittel, koachsial zur Drehachse der Unterbrechungs kammer (18) ist,
und daß eine Kolben-Zylinder-Druckvorrichtung im Innern oder ausserhalb der Unterbrechungskammer
angeordnet ist, die bei Verschiebung des beweglichen Kontaktes (22) betätigt wird,
um einen Löschgas-Hilfsstrahl in die Lichtbogenzone zu schicken.
9. Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Kontakte (20, 22) gemäß der Drehachse der genannten Unterbrechungskammer
(18) ausgerichtet sind und je eine rohrförmige Ausflußleitung (40, 42) aufweisen,
die eine doppelte Ausdehnung der Gase zur Entlastungskammer (48) hin ermöglicht.
10. Lichtbogenlöschvorrichtung für Schalter mit drehendem Lichtbogen, mit einem dichten
Gehäuse, das mit einem Gas von hoher dielektrischer Festigkeit, insbesondere Schwefelhexafluorid,
gefüllt ist, mit einem Paar trennbarer und koachsialer Kontakte, mit einem Dauermagnet
oder einer elektromagnetischen Spule, um ein Magnetfeld in der Ausdehnungszone des
zwischen den Kontakten bei Trennung letzterer gezogenen Lichtbogens zu erzeugen, und
um eine schnelle Drehung des Lichtbogens zu erzwingen, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausdehnungszone (62) des Lichtbogens von einer inneren Wand (58, 98) umgeben ist,
die eine konvexe oder konkave Drehoberfläche aufweist, insbesondere von sphärischer
oder ellipsoidischer Form, dazu bestimmt, eine Zentrierung des Lichtbogens gemäß der
Dreh-Längsachse zu gewährleisten.
1. Arc extinction device for self-expansion and gas insulation switch or circuit breaker
(10, 100, 200), comprising:
- a sealed housing (12), filled with a high dielectric strength insulating gas, notably
sulphur hexafluoride,
- a divisional arc chute (18), inside said housing,
- a pair of separable contacts (20, 22) housed in said arc chute (18), at least one
of the contacts being hollow,
- a gas outflow duct (40, 42) from said arc chute (18) to a discharge chamber (48)
in which expansion of the gas initially compressed in the arc chute (18) takes place
under the action of the arc drawn between the contacts (20, 22) separated when the
circuit breaker opens,
- and connection terminals (36, 38), in electrical connection with said contacts,
characterized in that the divisional arc chute (18) comprises in a straight line with
the contact separation area (62) a curved side revolution surface of a non linear
curve, notably convex or concave, in such a way as to form an acoustic resonator reflecting
the pressure waves inwardly, causing the gases to converge towards said separation
area, and that the separable contacts (20, 22) are located in the vicinity ot the
middle area of said arc chute (18).
2. Arc extinction device according to claim 1, characterized in that the wall (58)
of the arc chute (18) has a spherical shape or a spherical cross- section surface,
so that the acoustic resonator presents a vibration antinode in the center of the
sphere.
3. Arc extinction device according to claim 1 , characterized in that the wall (58)
of the arc chute (18) has an ellipsoidal shape, and the contacts (20, 22) are located
appreciably at the focal spots F1, F2 of the ellipse, with the circuit breaker in
the open position.
4. Arc extinction device according to anyone of the claims 1 to 3, characterized in
that at least one (20) of the contacts is associated with magnetic means designed
to generate a magnetic induction field in the separation area (62) of the contacts
(20, 22) to impose fast rotation of the arc around the axis of rotation of the arc
chute (18), and the gas outflow duct (40, 42) to the discharge chamber (48) is formed
by the inside of the hollow contact (20, 22).
5. Arc extinction device according to one of the claims 1 to 4, characterized in that
the wall (58) of the arc chute (18) is made of an insulating material having a high
reflection coefficient.
6. Arc extinction device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that
a deflector (98) made of metallic or refractory material, constituting an acoustic
resonator, is fixed against the internal wall of the arc chute (18) and presents a
convex or concave lateral revolution surface, notably spherical, elliptical or truncated.
7. Arc extinction device according to one of the claims 4 to 6, for a self-expansion
and rotating arc circuit breaker, characterized in that the magnetic means are arranged
to impose a migration in the opposite direction of the arc roots on the facing annular
electrodes, associated with said contacts (20, 22).
8. Arc extinction device according to one of the claims 1 to 7, characterized in that
the magnetic means comprise at least a permanent magnet, or an annular magnetic blow-out
coil (60) so that the lines of the magnetic field extend transversely in the arc extension
area (62), the contacts and magnetic means assembly being coaxial with the axis of
rotation of the arc chute (18), and a piston- cylinder compression device is fitted
inside or outside the arc chute, and is actuated when the moving contact (22) moves
to send an auxiliary jet of blow-out gas to the arcing area.
9. Arc extinction device according to one of the claims 1 to 8, characterized in that
the two contacts (20, 22) are aligned according to the axis of rotation of said arc
chute (18) and each comprise a tubular outflow duct (40,42) enabling a double expansion
of the gases to the discharge chamber (48).
10. Arc extinction device for rotating arc switch or circuit breaker, comprising a
sealed housing, filled with high dielectric strength insulating gas, notably suphur
hexafluoride pair of separable coaxial contacts, a permanent magnet or an electromagnetic
coil to generate a magnetic field in the extension area of the arc drawn between the
contacts when the latter separate and to impose fast rotation of the arc, characterized
in that the arc extension area (62) is surrounded by an internal wall (58, 98) with
a convex or concave revolution lateral surface, notably spherical or ellipsoidal,
designed to ensure centering of the arc according to the longitudinal axis of rotation.