(19) |
![](https://data.epo.org/publication-server/img/EPO_BL_WORD.jpg) |
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(11) |
EP 0 296 915 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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10.03.1993 Bulletin 1993/10 |
(22) |
Date de dépôt: 08.06.1988 |
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(54) |
Interrupteur rotatif à piste courbe de migration d'une racine d'arc
Drehschalter mit gebogener Lichtbogenlaufbahn
Rotating switch with curved arc-runner path
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(84) |
Etats contractants désignés: |
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AT BE CH DE ES GB GR IT LI NL SE |
(30) |
Priorité: |
25.06.1987 FR 8709009
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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28.12.1988 Bulletin 1988/52 |
(73) |
Titulaire: MERLIN GERIN |
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F-38050 Grenoble Cédex (FR) |
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(72) |
Inventeurs: |
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- Colleoni, Guido
F-38050 Grenoble Cédex (FR)
- Bouvet, Bernard
F-38050 Grenoble Cédex (FR)
- Gaillard, Jacques
F-38050 Grenoble Cédex (FR)
- Jacolin Richard
F-38050 Grenoble Cédex (FR)
- Volsy Robert
F-38050 Grenoble Cédex (FR)
- Bernard, Georges
F-38050 Grenoble Cédex (FR)
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(74) |
Mandataire: Ritzenthaler, Jacques et al |
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Merlin Gerin
Sce. Propriété Industrielle 38050 Grenoble Cédex 9 38050 Grenoble Cédex 9 (FR) |
(56) |
Documents cités: :
BE-A- 658 851 FR-A- 2 254 871 US-A- 3 064 104
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DE-B- 1 199 363 US-A- 2 611 059 US-A- 3 194 918
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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 interrupteur rotatif moyenne tension à enveloppe étanche,
dont le pourtour interne porte deux contacts fixes diamétralement opposés, chaque
contact fixe étant susceptible de coopérer avec un contact mobile d'un pont de contacts
pour former une paire de contacts, ledit pont de contacts, en forme de couteau pivotant,
étant porté par un arbre rotatif de commande, qui peut occuper sélectivement une position
de fermeture dans laquelle les deux paires de contacts sont fermées et une position
d'ouverture.
[0002] Un interrupteur rotatif connu (EP-A-0.023.298) du genre mentionné comporte des compartiments
internes de compression du gaz permettant un soufflage pneumatique de l'arc qui favorise
son extinction. Ces dispositifs de soufflage pneumatique sont compliqués et nécessitent
un effort de manoeuvre de l'interrupteur notablement accru.
[0003] La présente invention a pour but de permettre la réalisation d'un interrupteur rotatif
simplifié dont le pouvoir de coupure est augmenté sans modification notable de l'appareil
et ce but est atteint par la mise en oeuvre des caractéristiques de la revendication
1.
[0004] Le document DE-B-1.199.363 décrit un interrupteur basse tension dans lequel un arc
tiré entre deux contacts est déplacé le long de deux cornes d'arc divergentes vers
une chambre d'extinction. Dans sa partie intermédiaire, l'une des cornes d'arc forme
une demi-boucle autour d'un aimant permanent. Le champ magnétique engendré par le
courant parcourant cette demi-boucle s'ajoute au champ de l'aimant pour souffler l'arc
vers l'extrémité de la corne d'arc et vers la chambre d'extinction où l'arc se refroidit
et s'éteint. La demi-boucle forme un bossage qui n'a pas pour effet le masquage du
point chaud crée par la racine d'arc à l'extrémité de la corne d'arc.
[0005] Dans les interrupteurs moyenne tension, on utilise l'extinction naturelle de l'arc
au passage au zéro du courant pour assurer la coupure en empêchant un réallumage de
l'arc. Pour limiter les risques de réamorçage d'un arc après le passage au zéro du
courant, certains interrupteurs comportent des dispositifs de soufflage magnétique
de l'arc, notamment par des aimants permanents imposant une rotation de l'arc. La
rotation de l'arc et de ses racines réduit l'échauffement et l'ionisation du gaz isolant
ainsi que la présence de points chauds sur les contacts, susceptibles d'émettre des
électrons par émission thermoélectronique. L'interrupteur selon la présente invention
fait également usage d'un aimant permanent de soufflage magnétique de la racine de
l'arc, mais le principe de coupure est différent puisqu'il est basé sur la constatation
qu'un élément important pour le non-réamorçage après le passage au zéro du courant
est d'éviter que les deux points chauds sur les deux contacts, soient en regard l'un
de l'autre. En déplaçant au moins l'une des racines de l'arc vers un emplacement caché,
notamment sur la partie postérieure du contact éloigné de l'autre contact, il est
possible d'éviter l'émission d'électrons dans la zone de séparation des contacts.
[0006] L'interrupteur rotatif à couteau peut comporter deux coupures en série et le système
inventif de migration de la racine d'arc peut être associé à chacune desdites coupures
ou uniquement à l'une d'entre elles. Le contact à piste de migration d'arc ayant un
point chaud caché peut être le contact mobile, ou le contact fixe, ou les deux et
l'aimant permanent est avantageusement logé à l'intérieur du contact en forme de plot
notamment cylindrique. L'axe du ou des plots cylindriques de contacts est perpendiculaire
au plan de débattement du couteau, et la piste de migration de la racine d'arc est
constituée par le pourtour externe du plot de contact, ce pourtour pouvant être la
surface cylindrique du plot ou la périphérie d'une ou des tranches latérales du plot.
Le déplacement de l'arc peut être guidé sur la piste de migration en recouvrant les
parties adjacentes du plot de contact par un revêtement isolant. La racine d'arc et
le point chaud associé se déplacent suivant une trajectoire courbe et il est clair
que lorsque la racine atteint l'emplacement caché, diamétralement opposé sur le plot
cylindrique au point d'amorçage de l'arc, cet emplacement caché est masqué par le
plot de contact à l'égard de l'autre contact. La rotation du couteau dans un sens
prédéterminé peut être utilisée pour introduire une disymétrie qui privilégie l'un
des sens de rotation de la racine d'arc. Le sens de rotation est déterminé par la
polarité de l'aimant permanent et par le sens du courant à l'instant donné. Pendant
l'une des alternances du courant, la racine se déplace sur la piste de migration dans
une direction donnée, laquelle s'inverse automatiquement à l'alternance suivante.
Il ressortira plus clairement de la description détaillée suivante, que le choix de
cette direction de rotation peut être mis à contribution pour favoriser, soit la rapidité
de l'extinction de l'arc, soit le pouvoir de coupure de l'interrupteur. L'invention
est applicable à tout type de contacts, notamment aux contacts aboutés ou aux contacts
à pinces plus particulièrement décrits par la suite. L'interrupteur peut être du type
multipolaire à enveloppe commune à l'ensemble des pôles ou à enveloppe individuelle.
Le gaz isolant de remplissage des enveloppes est un gaz à rigidité diélectrique élevée
tel que l'hexafluorure de soufre à pression atmosphérique ou comprimée. L'enveloppe
peut être en un matériau isolant ou conducteur et le mécanisme de commande peut être
incorporé ou être disposé à l'extérieur de cette enveloppe.
[0007] Selon un perfectionnement de l'invention, la piste de migration de la racine d'arc
est coiffée par un capot dans la zone de l'emplacement caché pour limiter la propagation
des électrons émis dans cette zone. Ce capot détermine avec la piste de migration
un couloir de pénétration de l'arc confinant les gaz ionisés et les vapeurs métalliques.
[0008] 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 schématique partiellement en coupe d'un interrupteur multipolaire
selon l'invention;
- la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 représentant l'interrupteur
en position fermé;
- la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 montrant l'interrupteur en
cours d'ouverture;
- la figure 4 est une demi-coupe illustrant une variante de réalisation selon l'invention;
- la figure 5 est une vue de côté en coupe de l'interrupteur selon la figure 4;
- les figures 6 à 11 sont des vues analogues à la figure 2, illustrant différentes variantes
de réalisation selon l'invention.
[0009] Sur les figures un interrupteur rotatif moyenne tension comporte une enveloppe étanche
10 assurant le logement des trois pôles R,S,T de l'interrupteur. L'enveloppe 10 peut
être commune aux trois pôles RST et être métallique ou en matériau isolant. Elle peut
également être constituée par l'association de trois modules, chacun affecté à l'un
des pôles ou être une enveloppe unique 10 subdivisée en trois compartiments par des
cloisons internes 12, de la manière représentée à la figure 1. Les trois pôles R,S,T
sont identiques et seul l'un d'entre eux sera décrit en détail par la suite. L'enveloppe
étanche 10 est remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée tel que l'hexafluorure
de soufre sous pression atmosphérique ou en surpression.
[0010] Chaque pôle comporte deux contacts fixes 14,16 disposés à la périphérie interne de
l'enveloppe 10 en des points diamétralement opposés et chaque contact fixe 14,16 est
prolongé par une traversée 18,20 étanche de l'enveloppe 10. L'équipage mobile de l'interrupteur
est constitué par un arbre de commande 22, portant un couteau rotatif 28 constitué
par deux lames de con tacts 24,26 dont les extrémités opposées 30,32 forment des pinces
de contacts mobiles coopérant avec les contacts fixes 14,16. Dans la position fermée
de l'interrupteur, représentée à la figure 2, le couteau 28 relie électriquement les
contacts fixes 14,16 et l'ouverture de l'interrupteur est réalisée par une rotation
de l'arbre 22 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Les deux contacts fixes
14,16 sont identiques et chacun est agencé en forme de plot cylindrique d'axe parallèle
à l'arbre 22. A l'intérieur du plot cylindrique 14,16 est logé un aimant permanent
34 enrobé par une gaine conductrice 36 de forme cylindrique. Entre les faces polaires
de l'aimant permanent 34 à aimantation axiale et la gaine 36 sont intercalés des disques
38 en acier de faible épaisseur. En position de fermeture la pince de contact mobile
30,32 enserre le pourtour inférieur du plot de contact cylindrique 14,16, les lames
de contacts 24,26 étant au contact des tranches latérales de ce plot. La dimension
axiale du plot cylindrique 14,16 est légèrement supérieure à l'écartement des pinces
constituées par les lames 24,26 pour obtenir une pression de contact suffisante. La
partie supérieure des tranches latérales du contact 14,16 est revêtue d'un matériau
isolant 40 empêchant la migration de l'arc sur cette partie.
[0011] Les lignes de champ de l'aimant permanent 34 sont représentées en trait discontinu
sur le pôle S de la figure 1 et on voit que ces lignes s'étendent parallèlement au
pourtour cylindrique 42 du plot de contact 14,16. Ce pourtour 42 constitue une piste
de migration de la racine d'arc ancrée sur ce contact 14,16. En position de fermeture
de l'interrupteur, représentée sur la figure 2, le courant passe par la gaine 36 du
plot de contact 14,16 à l'extérieur de l'aimant permanent 34 sans risque de désaimantation
de ce dernier. Lors d'une ouverture par rotation de l'arbre 22, le couteau 28 se sépare
des contacts fixes 14,16, et deux arcs 44,46, connectés électriquement en série, sont
tirés respectivement entre le contact fixe 14 et le couteau 28 , et entre ce dernier
et le contact fixe 16. Sous l'action du champ magnétique de l'aimant permanent 34,
les racines d'arc 48,50 ancrées sur les contacts fixes 14,16 sont soufflées et elles
migrent sur le pourtour cylindrique 42 formant une piste de migration de la racine
d'arc. Le sens de rotation de la racine d'arc 48,50 est déterminé par la polarité
du courant alternatif à l'instant de la coupure, et sur la figure 3 on voit que les
deux racines d'arc 48,50 sont soufflées vers un emplacement caché 52,54 diamétralement
opposé au point de formation de l'arc en regard du couteau 28. Les points chauds associés
aux racines d'arc 48,50 sont ainsi reportés en des emplacements cachés 52,54 et lors
de l'extinction naturel des arcs 44,46, au passage à zéro du courant, les conditions
optimales de non réamorçage sont respectées. En effet, l'émission thermoélectronique
au point chaud 52,54 n'a pas lieu en regard du couteau 28, ce qui empêche ou limite
les risques de réamorçage des arcs 44,46 lors de l'apparition de la tension de rétablissement.
La migration des racines d'arc 48,50 participe bien entendu à l'allongement de l'arc
et à son déplacement dans le milieu isolant gazeux pour favoriser de la manière usuelle,
la coupure du courant. On voit sur la figure 3 que, lorsque la polarité du courant
est inverse au moment de la formation des arcs 44,46, les racines d'arc 48,50 tournent
en sens opposé pour venir vers les traversées 18,20 en des emplacements moins éloignés
et cachés du couteau 28 que les emplacements cachés 52,54. Si la coupure du courant
n'intervient pas au premier passage à zéro du courant et il faut attendre la fin de
l'alternance suivante où les conditions optimales de présence, des points chauds aux
emplacements cachés 52,54 sont retrouvées. Certains agencements particuliers décrits
ci-après, évitent cette disymétrie.
[0012] Sur les figures suivantes, qui illustrent différentes variantes de réalisation, les
mêmes numéros de repères désignent des éléments analogues ou identiques à ceux des
figures 1 à 3.
[0013] En se reférant aux figures 4 et 5 on voit une variante de réalisation dans laquelle
le contact fixe 14 comporte un revêtement isolant en particulier en résine époxyde
56 recouvrant la surface cylindrique du plot de contact 14. Les tranches ou surfaces
planes du plot de contact 14 sont par contre nues et elles constituent les surfaces
de contact et de migration de la racine d'arc. Le fonctionnement de l'interrupteur
n'est pas affecté par cette modification, la racine d'arc ancrée sur le contact fixe
14 étant soufflée par le champ magnétique de l'aimant permanent le long de la périphérie
de la ou des tranches latérales du plot de contact 14 vers un point caché 58 qui n'est
pas en regard du couteau de contact mobile 28. Dans cette variante, il est avantageux
d'utiliser un aimant permanent 34 à aimantation radiale. Les lames de contact 24,
26 ont été prolongées pour déplacer le point de contact en direction de l'enceinte
10 et éloigner le trajet du courant de l'aimant 34 en limitant les risques de démagnétisation.
Cette particularité est utilisable sur les autres variantes décrites.
[0014] Dans l'interrupteur selon la figure 6, la paire de contacts 14,28 est remplacée par
un contact coulissant 60. La rotation en direction d'ouverture du couteau 28 engendre
l'apparition d'un arc unique 46 qui est éteint de la manière décrite ci-dessus par
migration de la racine d'arc vers un emplacement caché. L'insertion d'un seul arc
dans le circuit à interrompre limite le pouvoir de coupure de l'interrupteur mais
la réalisation de ce dernier est simplifiée.
[0015] La polarité des aimants permanents 34 détermine le sens de rotation des arcs 44,46
et dans l'exemple décrit en référence aux figures 1 à 3, l'extinction et la coupure
du courant sont favorisées pour l'une des alternances du courant alternatif. Dans
la variante représentée à la figure 7, une disymétrie entre les contacts 14,16 est
introduite en choisissant des polarités inverses des aimants 34 associés à ces contacts
14,16 de telle manière que si l'un des arcs, par exemple l'arc 44 est soufflé vers
l'emplacement caché 52, à un instant donné l'autre arc 46 est soufflé vers l'emplacement
caché 54 à l'alternance suivante. Quelle que soit la polarité de l'alternance au moment
de l'ouverture des contacts 14,16,28, l'un des arcs 44,46 sera soufflé vers l'emplacement
caché favorisant l'extinction. On évite ainsi tout retard à la coupure du courant
mais avec un léger détriment du pouvoir d'extinction de l'un des arcs 44,46.
[0016] Les pistes de migration des racines d'arc sont de préférence associées aux contacts
fixes 14,16 de la manière décrite ci-dessus, mais il est clair qu'on ne sortirait
pas du cadre de l'invention en associant ces pistes aux contacts mobiles 30,32 portées
par le couteau 28 (figure 8). L'inertie de l'équipage mobile est augmentée par la
présence des aimants permanents 34 mais le fonctionnement, notamment le déplacement
des racines d'arc vers des emplacements cachés, qui ne sont pas en regard du contact
opposé, reste intégralement conservé. Seul l'un des contacts 30,32 peut d'ailleurs
être équipé d'une piste de migration d'arc, l'autre contact étant un contact standard
ou un contact ayant la piste de migration de la racine d'arc associée aux contacts
fixes. Toute autre combinaison est concevable et plus particulièrement celle représentée
sur la figure 10 dans laquelle l'ensemble des contacts 14,16,30,32 sont équipés d'une
piste de migration et d'un aimant permanent associé. Le choix des sens de rotation
des racines d'arc est ainsi notablement augmenté et ce choix est effectué en fonction
des performances recherchées.
[0017] En évitant selon l'invention que les points chauds soient en regard au moment de
la coupure, les risques de non rétablissement sont faibles mais ils peuvent encore
être réduits en prévoyant, selon un développement de l'invention, un confinement de
ces points chauds. Dans la variante illustrée par la figure 9, dont la structure générale
correspond à celle illustrée par les figures 2 et 3, un capot 62 entoure les plots
de contacts fixes 14,16 au voisinage de l'emplacement caché 52,54. Le capot 62 définit
un couloir de faible largeur permettant la pénétration de la racine d'arc et sa migration
vers l'emplacement caché 52,54, tout en confinant les électrons émis par les points
chauds dans un espace éloigné des contacts. Le capot 62 peut envelopper le contact
fixe 14,16 en ne laissant subsister qu'une fente de pénétration de l'arc, ou ce capot
62 peut être constitué par un simple écran disposé en face des points chauds. Il ressort
de l'exposé précédent, que le mouvement de rotation du couteau 28 introduit une disymétrie
favorisant la coupure pour l'une des alternances du courant. En déportant les plots
de contacts fixes 14,16 par rapport aux traversées 18,20, de la manière représentée
à la figure 11, pour disposer les points de séparation des contacts 14,28;16,28 et
les points d'amenée de courant aux plots de contacts 14,16 en des emplacements diamétralement
opposés, cette disymétrie est évitée et les points cahés sont atteints quelle que
soit l'alternance du courant.
[0018] L'invention est bien entendu applicable à d'autres types d'interrupteurs et plus
particulièrement à un interrupteur ayant une enveloppe 10 ou cuve du type modulaire
ou, une cuve métallique. L'interrupteur peut également comporter des contacts de mise
à la terre portés par l'enveloppe 10 et coopérant avec le couteau 28 et les contacts
14,16,28 peuvent être du type à aboutement ou de tout autre constitution.
1. Interrupteur rotatif moyenne tension à enveloppe étanche (10), dont le pourtour interne
porte deux contacts fixes (14,16) diamétralement opposés, chaque contact fixe étant
susceptible de coopérer avec un contact mobile (30,32) d'un pont de contacts pour
former une paire de contacts, ledit pont de contacts en forme de couteau (28) pivotant
étant porté par un arbre rotatif (22) de commande, qui peut occuper sélectivement
une position de fermeture dans laquelle les deux paires de contacts (14,30;16,32)
sont fermées et une position d'ouverture, caractérisé en ce que au moins l'un des
contacts de l'une desdites paires comporte une piste (42) de migration de la racine
(48,50) d'un arc (44,46), tiré lors de l'ouverture de la paire de contacts, que cette
piste (42) de migration s'étend en direction opposée de l'autre contact de la paire,
pour permettre le déplacement de la racine d'arc et du point chaud associé sur ladite
piste (42) de migration vers un emplacement caché (52,54;58) où les deux points chauds
associés aux deux racines de l'arc sont l'un par rapport à l'autre masqués par le
contact à piste (42) de migration et ne sont pas en regard et qu'un aimant permanent
(34), solidaire du contact à piste (42) de migration, est agencé pour souffler la
racine de l'arc vers ledit emplacement caché (52,54;58) pour favoriser l'extinction
de l'arc et la coupure du courant.
2. Interrupteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le plan
de débattement du pont de contacts (28), la trace de ladite piste de migration (42)
est une trajectoire courbe et que l'aimant permanent (34) est disposé à l'intérieur
de ladite piste (42) de migration avec des lignes de champ agencées pour déplacer
la racine d'arc sur ladite trajectoire.
3. Interrupteur rotatif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le contact à
piste de migration (42) est en forme de plot cylindrique d'axe parallèle audit arbre
rotatif (22) de commande et qu'il comporte un aimant permanent (34) cylindrique logé
à l'intérieur d'une gaine cylindrique (36) conductrice constituant la zone de contact
et ladite piste (42) de migration.
4. Interrupteur rotatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la piste (42)
de migration est formée par la surface cylindrique de ladite gaine (36), qui s'étend
du côté opposé à l'autre contact de ladite paire, et que les surfaces planes de la
gaine sont coiffées au moins partiellement par un revêtement isolant (40) pour empêcher
l'amorçage de l'arc sur ces surfaces planes.
5. Interrupteur rotatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la piste (42)
de migration est formée par la périphérie des surfaces planes de la gaine cylindrique
(36), et que la surface cylindrique est coiffée au moins partiellement par un revêtement
isolant (56).
6. Interrupteur rotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en ce que chaque paire de contacts (14,30;16,32), comporte un contact (14,16) équipé
d'une piste (42) de migration et d'un aimant permanent (34) de soufflage et que les
polarités des aimants sont telles que les deux arcs (44,46) sont soufflés pendant
la même alternance du courant vers lesdits emplacements cachés (52,54) respectifs.
7. Interrupteur rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé
en ce que chaque paire de contacts (14,30;16,32) comporte un contact équipé d'une
piste (42) de migration et d'un aimant permanent (34) de soufflage et que les polarités
des aimants sont telles que l'un des arcs est soufflé vers ledit emplacement caché
pendant l'une des alternances du courant et l'autre des arcs pendant l'alternance
opposée du courant.
8. Interrupteur rotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en ce que un capot (62) coiffe la piste (42) de migration dans la zone dudit emplacement
caché (52,54), en laissant subsister un couloir d'entrée et de passage de l'arc vers
cet emplacement caché (52,54).
9. Interrupteur rotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en ce que chacun desdits contacts (14,30;16,32) est équipé d'une piste (42) de migration
et d'un aimant permanent (34).
10. Interrupteur rotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en ce que l'un (14) des contacts d'une paire de contacts (14,30;16,32) comporte un
aimant permanent (34) cylindrique d'axe perpendiculaire au plan de débattement du
pont de contact (28), logé à l'intérieur d'une gaine cylindrique conductrice et que
l'autre contact (30) de ladite paire est agencé en pince de contact venant enserrer
en position fermée la bordure des deux faces latérales de ladite gaine cylindrique
(36).
11. Interrupteur rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
en ce que le point de fixation et d'amenée de courant au contact à piste (42) de migration
est diamétralement opposé au point de séparation des contacts (14,30;16,32) où se
forme l'arc (44,46).
1. A medium voltage rotary switch with a sealed enclosure (10), whose internal periphery
bears two diametrically opposed stationary contacts (14, 16), each stationary contact
being capable of cooperating with a movable contact (30, 32) of a contact bridge to
form a pair of contacts, said contact bridge in the form of a pivoting knife-blade
(28) being supported by a rotary operating shaft (22), which can selectively occupy
a closed position in which the two pairs of contacts (14, 30; 16, 32) are closed and
an open position, characterized in that at least one of the contacts of one of said
pairs comprises a migration track (42) of the root (48, 50) of an arc (44, 46), drawn
when the pair of contacts opens, that this migration track (42) extends in the opposite
direction from the other contact of the pair, to enable the arc root and the associated
hot spot to move on said migration track (42) to a hidden location (52, 54; 58) where
the two hot spots associated with the two arc roots are masked with respect to one
another by the contact with the migration track (42) and are not facing and that a
permanent magnet (34), securedly fixed to the contact with the migration track (42),
is arranged to blow the arc root towards said hidden location (52, 54; 58) to favor
arc extinction and current breaking.
2. The rotary switch according to claim 1, characterized in that in the plane of movement
of the contact bridge (28), the plot of said migration track (42) is a curved trajectory
and that the permanent magnet (34) is disposed inside said migration track (42) with
field lines arranged to move the arc root on said trajectory.
3. The rotary switch according to claim 2, characterized in that the contact with the
migration track (42) is in the form of a cylindrical stud whose axis is parallel to
said rotating operating shaft (22) and that it comprises a cylindrical permanent magnet
(34) housed inside a cylindrical conducting sheath (36) constituting the contact area
of said migration track (42).
4. The rotary switch according to claim 3, characterized in that the migration track
(42) is formed by the cylindrical surface of said sheath (36), which extends on the
opposite side from the other contact of said pair, and that the flat surfaces of the
sheath are at least partially covered by an insulating coating (40) to prevent striking
of the arc on these flat surfaces.
5. The rotary switch according to claim 3, characterized in that the migration track
(42) is formed by the periphery of the flat surfaces of the cylindrical sheath (36),
and that the cylindrical surface is at least partially covered by an insulating coating
(56).
6. The rotary switch according to any one of the above claims, characterized in that
each pair of contacts (14, 30; 16, 32) comprises a contact (14, 16) equipped with
a migration track (42) and a permanent blowout magnet (34) and that the polarities
of the magnets are such that both the arcs (44, 46) are blown during the same current
half-wave towards said respective hidden locations (52, 54).
7. The rotary switch according to one of the claims 1 to 5, characterized in that each
pair of contacts (14, 30; 16, 32) comprises a contact equipped with a migration track
(42) and a permanent blowout magnet (34) and that the polarities of the magnets are
such that one of the arcs is blown towards said hidden location during one of the
current half-waves and the other of the arcs during the opposite current half-wave.
8. The rotary switch according to any one of the above claims, characterized in that
a cover (62) caps the migration track (42) in the area of said hidden location (52,
54), leaving a corridor for the arc to enter and move to this hidden location (52,
54).
9. The rotary switch according to any one of the above claims, characterized in that
each of said contacts (14, 30; 16, 32) is equipped with a migration track (42) and
a permanent magnet (34).
10. The rotary switch according to any one of the above claims, characterized in that
one (14) of the contacts of a pair of contacts (14, 30; 16, 32) comprises a cylindrical
permanent magnet (34) whose axis is perpendicular to the plane of movement of the
contact bridge (28), housed inside a cylindrical conducting sheath and that the other
contact (30) of said pair is arranged as a contact grip which in the closed position
grips the edge of the two lateral faces of said cylindrical sheath (36).
11. The rotary switch according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the
fixing point and current input point to the contact with the migration track (42)
is diametrically opposite from the separation point of the contacts (14, 30; 16, 32)
where the arc (44, 46) forms.
1. Mittelspannungs-Lasttrenndrehschalter mit gekapseltem Gehäuse (10) und zwei darin
angeordneten diametral gegenüberliegenden feststehenden Kontakten (14, 16), die jeweils
mit einem beweglichen Kontakt (30, 32) einer Kontaktbrücke unter Ausbildung eines
Kontaktpaars zusammenwirken, wobei die als Kippmesser (28) ausgeführte genannte Kontaktbrücke
von einer Schaltwelle (22) getragen wird, die wahlweise eine Einschaltstellung mit
geschlossenen Kontaktpaaren (14, 30; 16, 32) oder eine Ausschaltstellung einnehmen
kann, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kontakte eines der genannten
Kontaktpaare eine Führungsbahn (42) für den Fußpunkt (48, 50) eines beim Öffnen des
Kontaktpaars entstehenden Lichtbogens (44, 46) aufweist, daß diese Führungsbahn (42)
in entgegengesetzter Richtung verläuft wie der jeweils andere Kontakt des Kontaktpaars,
um so eine Wanderung des Lichtbogenfußpunkts und des zugehörigen Glühpunktes auf der
jeweiligen Führungsbahn (42) in eine Schattenlage (52, 54; 58) zu ermöglichen, in
der die beiden den Lichtbogenfußpunkten zugeordneten Glühpunkte durch den mit der
Führungsbahn (42) ausgestatteten Kontakt gegeneinander abgeschattet sind und sich
nicht gegenüberliegen, und daß ein fest mit der Führungsbahn (42) verbundener Dauermagnet
(34) so angeordnet ist, daß er den Lichtbogenfußpunkt durch Beblasung in die genannte
Schattenlage (52, 54; 58) verschiebt, um so die Lichtbogenlöschung und die Abschaltung
des Stroms zu begünstigen.
2. Lasttrenndrehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Führungsbahn
(42) in der Wirkebene der Kontaktbrücke (28) einen gebogenen Verlauf aufweist und
daß der Dauermagnet im Innern dieser Führungsbahn (42) so angeordnet ist, daß die
auftretenden Kraftlinien den Lichtbogenfußpunkt auf der genannten Bahn verschieben.
3. Lasttrenndrehschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Führungsbahn
(42) ausgestattete Kontakt in Form eines achsenparallel zur genannten Schaltwelle
(22) angeordneten zylindrischen Kontaktstücks ausgeführt ist, das einen Dauermagneten
(34) mit einer leitenden zylindrischen Ummantelung (36) enthält, die sowohl die Kontaktfläche
als auch die genannte Führungsbahn (42) darstellt.
4. Lasttrenndrehschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Führungsbahn
(42) durch die Umfangsfläche der genannten Ummantelung (36) gebildet wird, die gegenüber
dem anderen Kontakt des genannten Kontaktpaars angeordnet ist, und daß die ebenen
Seitenflächen der Ummantelung zumindest teilweise durch eine Isolierstoffschicht (40)
abgedeckt werden, um eine Zündung des Lichtbogens an diesen Seitenflächen zu verhindern.
5. Lasttrenndrehschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn
(42) durch den Randbereich der ebenen Seitenflächen der Ummantelung (36) gebildet
wird und daß die zylindrische Umfangsfläche zumindest teilweise von einer Isolierstoffschicht
(56) abgedeckt wird.
6. Lasttrenndrehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Kontaktpaar (14, 30; 16, 32) einen Kontakt (14, 16) mit einer Führungsbahn
(42) und einem Blas-Dauermagneten (34) aufweist und daß durch entsprechende Polung
der Magnete die beiden Lichtbögen (44, 46) während der gleichen Stromhalbwelle in
die genannten Schattenlagen verschoben (52, 54) werden.
7. Lasttrenndrehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Kontaktpaar (14, 30; 16, 32) einen Kontakt (14, 16) mit einer Führungsbahn (42)
und einem Blas-Dauermagneten (34) aufweist und daß durch entsprechende Polung der
Magnete einer der Lichtbögen während einer Stromhalbwelle und der andere Lichtbogen
während der entgegengesetzten Stromhalbwelle in die genannten Schattenlagen verschoben
(52, 54) werden.
8. Lasttrenndrehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Abschirmung (62) die Führungsbahn (42) im Bereich der genannten Schattenlage
(52, 54) überdeckt, so daß ein Kanal zur Ein- und Weiterführung des Lichtbogens in
die Schattenlage (52, 54) gebildet wird.
9. Lasttrenndrehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der genannten Kontakte (14, 30; 16, 32) mit einer Führungsbahn (42) und
einem Dauermagneten (34) ausgerüstet ist.
10. Lasttrenndrehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kontakt (14) eines Kontaktpaars (14, 30; 16, 32) mit einem rechtwinklig zur
Wirkebene der Kontaktbrücke (28) angeordneten und von einer leitenden zylindrischen
Ummantelung umgebenen zylindrischen Dauermagneten (34) ausgerüstet ist und daß der
anderen Kontakt (30) des genannten Kontaktpaars als Zangenkontakt ausgeführt ist,
der in der Einschaltstellung den Randbereich der beiden Seitenflächen der genannten
Ummantelung (36) umfaßt.
11. Lasttrenndrehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
sich der Befestigungs- und Einspeisepunkt des mit der Führungsbahn (42) ausgestatteten
Kontakts sowie die Trennstelle der Kontakte (14, 30; 16, 32), an der es zur Entstehung
des Lichtbogens (44, 46) kommt, diametral gegenüberliegen.