DISJONCTEUR HYPER-RAPIDE

Description

Objet de l'invention

[0001] Cette invention est relative à un disjoncteur hyper-rapide limiteur de courant utilisable en moyenne tension et plus particulièrement adapté à la traction électrique, dans le matériel roulant ou le matériel fixe. Elle concerne plus particulièrement la partie mécanique d'un disjoncteur hyper-rapide qui est équipé d'un circuit électronique de commande.

Résumé de la technique

[0002] Il est bien connu que les réseaux électriques tels que ceux utilisés en traction comme en industrie deviennent de plus en plus complexes et puissants. La conception des appareils de coupure doit évoluer pour couper des courants de plus en plus grands et réduire les frais de maintenance. Un appareil de coupure de la nouvelle génération doit être rapide pour limiter le courant et diminuer les sollicitations mécaniques et thermiques de toute l'installation ainsi que l'usure de ses contacts et de sa boite de soufflage. Actuellement, les appareils de coupure comportent des mécanismes rapides ou ultra-rapides pour l'ouverture des contacts et une boîte de soufflage dans laquelle l'arc créé est confiné et refroidi. Ces appareils entraînent des frais significatifs dus aux interventions d'entretien et aux remplacements des pièces d'usure.

[0003] Parmi les problèmes rencontrés, on sait que l'interruption d'un circuit électrique est susceptible d'entraîner une vitesse excessive de déplacement d'éléments du dispositif interrupteur. Il peut être nécessaire de maîtriser la vitesse de ces éléments pendant un court laps de temps après l'interruption. Plus leur vitesse est élevée, plus le freinage qui leur est imposé doit être efficace.

[0004] A titre d'illustration, on citera par exemple le document FR-A-2 438 333 qui décrit un interrupteur électrique de puissance classique, équipé d'un amortisseur comprenant un cylindre entièrement rempli d'huile dans lequel se déplace un piston relié de manière articulée à l'interrupteur. Ce piston, qui est muni d'orifices, est freiné par endroits le long de sa course dans le cylindre, quel que soit le sens de son déplacement.

[0005] Un autre exemple est donné par le document DE-U-6606297 qui décrit une pompe amortisseuse pour disjoncteur électrique; un piston muni d'orifices obturables par des soupapes de retour se déplace également dans un cylindre contenant du liquide d'amortissement. La structure de ce dispositif est étudiée pour permettre, lors de la mise hors circuit, d'éteindre rapidement les arcs électriques intenses, tout en éteignant également, à une distance d'extinction convenable, les arcs électriques critiques, de faible intensité.

[0006] Diverses associations entre des mécanismes et des circuits de commande à semi-conducteurs ont été proposées.

[0007] Le document EP-A-0 184 566 décrit un appareil dans lequel la coupure, sans arc significatif, est obtenue grâce à l'adjonction d'un circuit oscillant, commandé par semi-conducteurs et dont la self est utilisée comme bobine de répulsion, à un mécanisme hyper-rapide à maintien magnétique dans lequel un même élément fait à la fois office de disque de répulsion et de pont de contact mobile. Le mécanisme est associé à un circuit oscillant par l'intermédiaire de semi-conducteurs de puissance et comprend notamment:

• une bobine de répulsion de forme spirale, située dans une masse isolante et faisant office de self du circuit oscillant,
• un disque métallique faisant office de pont de contact et collaborant avec la bobine de répulsion;
• un ensemble mobile à mouvement alternatif;
• un aimant permanent ou un bobinage de maintien et une culasse magnétique insérés dans cet ensemble mobile,
• une armature collaborant avec la culasse magnétique en liaison avec le disque.

[0008] Dans le cas de l'appareillage qui y est décrit, on obtient un effort de répulsion qui prend très vite une importance considérable. Le déplacement du disque de répulsion est arrêté sur des amortisseurs décrits comme étant une couche de matériau déformable.

[0009] Le document EP-A-0 348 584 propose un disjoncteur hyper-rapide assisté par un circuit de commande à semi-conducteurs, comportant une bobine de répulsion, un disque de répulsion associé à un pont de contact portant les contacts mobiles, ledit disque de répulsion collaborant avec ladite bobine de répulsion, et un moyen de maintien des contacts à l'état fermé, disjoncteur hyper-rapide dans lequel le moyen de maintien consiste en un ressort de maintien agissant sur le disque de répulsion associé au pont de contact via un moyen de retenue agissant sur une queue solidaire dudit disque de répulsion, moyen de retenue qui exerce une pression suffisante pour résister à une pression de contact imposée et qui est agencé de manière rétractable lors de la répulsion du disque sous l'effet de la bobine de répulsion. Le moyen d'amortissement ou de freinage n'y est pas décrit en détail mais, dans les figures, on a représenté un amortisseur classique.

[0010] En vue de permettre l'obtention d'accélérations importantes afin de séparer le plus rapidement possible les contacts du disjoncteur, il est prévu que le moyen d'amortissement ou de freinage n'agit pas sur la partie mobile pendant une première partie de la course. C'est pourquoi on a dissocié la partie mobile du moyen d'amortissement en prévoyant une course libre de la partie mobile avant que celle-ci ne soit ralentie. Il en résulte qu'au moment où la partie mobile rencontre en pleine vitesse le moyen d'amortissement ou de freinage, il se produit un impact violent générateur de destructions diverses, d'autant plus qu'on se trouve en présence d'accélérations de l'ordre de 30.000 g et de vitesses de l'ordre de 30 m/s.

[0011] En outre, les moyens d'amortissement classiques font appel à un fluide qui est forcé de traverser un ou des orifices pour créer des pertes de charge par accroissement de vitesse. Au vu des accélérations et vitesses importantes de la partie mobile à freiner, les vitesses de fluide sont tellement élevées que les jets de celui-ci sont capables de détruire les éléments tels que les joints ou buselures de guidage. Un tel problème est susceptible de se poser dans une pompe amortisseuse telle que celle décrite dans le document DE-U-6 606 297 mentionné ci-avant.

[0012] De plus, après une manoeuvre de coupure de circuit électrique, la partie mobile du disjoncteur et la partie mobile du moyen d'amortissement se trouvent en fin de course et il y a lieu de réarmer le disjoncteur et donc de refermer le circuit électrique. Dans le cas du moyen d'amortissement décrit, le déplacement de la partie active du moyen d'amortissement est en général plus lent que celui de la partie mobile du disjoncteur, ce dernier devant être rapide afin d'éviter la formation de pré-arcs. Il en résulte que, si le disjoncteur déclenche à nouveau, avant que la partie active du moyen d'amortissement ne soit ramenée en position de départ, la partie mobile du disjoncteur ne trouve plus de frein et vient s'écraser contre la partie active du moyen d'amortissement.

[0013] On a tenté de résoudre cette difficulté en reliant les parties mobiles entre elles moyennant un jeu correspondant à la course libre ou en faisant appel à un ressort de rappel sur le moyen d'amortissement. Ces solutions résistent toutefois très mal aux impacts et exigent des entretiens et/ou remplacements fréquents.

But de l'invention

[0014] La présente invention vise à fournir un disjoncteur hyper-rapide qui ne présente pas les inconvénients susmentionnés, plus particulièrement un disjoncteur hyper-rapide du type susmentionné équipé d'un moyen d'amortissement qui permet une accélération importante au début de la course de la partie mobile du disjoncteur et un freinage progressif, sans rebondissement et sans faire appel à une butée mécanique, sur la fin de la course. Le moyen d'amortissement doit être prévu pour permettre une accélération de l'ordre de 30.000 g ou plus fournissant une vitesse allant jusqu'à 40 m/s sur une distance très réduite de l'ordre de 2 à 3 mm puis de freiner progressivement la partie mobile jusqu'à l'arrêter sur une course de 30 à 40 mm en limitant les sollicitations. Il doit être de construction simple et robuste et peu onéreux et ne pas exiger d'entretiens fréquents.

Eléments essentiels de l'invention

[0015] Conformément à la présente invention, le disjoncteur hyper-rapide assisté par un circuit de commande à semiconducteurs, comporte une bobine de répulsion, un disque de répulsion associé à un pont de contact portant les contacts mobiles, ledit disque de répulsion collaborant avec ladite bobine de répulsion, un moyen de retenue des contacts à l'état fermé, qui exerce une pression suffisante pour résister à une pression de contact imposée et qui est agencé de manière libérale lors de la répulsion du disque sous l'effet de la bobine de répulsion, et un moyen d'amortissement, ledit moyen d'amortissement comportant une tige plongeuse solidaire du disque de répulsion et un réservoir contenant du fluide destiné à absorber l'énergie cinétique de l'ensemble disque de répulsion - tige plongeuse lors de la répulsion par la bobine de répulsion, par adaptation des formes de la tige plongeuse et du réservoir l'une par rapport à l'autre de manière à disposer de sections d'évacuation de fluide variables en fonction de la course de la tige plongeuse.

[0016] La présente invention fournit ainsi un disjoncteur hyper-rapide décrit ci-dessus équipé d'un moyen d'amortissement simple, qui permet un freinage du mouvement de la partie mobile dudit disjoncteur sans impact contre une butée mécanique mobile ou fixe, sur une course réduite, tout en permettant une ouverture rapide des contacts en début de course. En effet, si les formes du réservoir et de la tige plongeuse sont adaptées de telle sorte qu'au début de course la section d'évacuation est relativement grande et qu'au fur et à mesure que la tige plongeuse s'enfonce dans le réservoir de fluide, ladite section se rétrécit, le freinage est progressif tout en permettant une accélération importante en début de course. Etant donné que, par ailleurs, la tige plongeuse est solidaire du disque de répulsion, l'appareil ne subit pas les inconvénients dus aux impacts de la partie mobile du disjoncteur sur une partie active du moyen d'amortissement.

[0017] De préférence, l'ensemble disque de répulsion-tige plongeuse est d'un seul tenant. Il n'y a aucun jeu mécanique possible entre ces éléments, qui se déplacent à la même vitesse après la répulsion. Cette forme de réalisation est spécialement adaptée à un disjoncteur hyper-rapide, dans lequel les accélérations et vitesses très élevées atteintes causeraient rapidement une dégradation d'éléments reliés entre eux par des moyens mécaniques à un ou plusieurs degrés de liberté. L'ensemble disque de répulsion-tige plongeuse peut consister en une pièce unique ou en plusieurs pièces solidarisées par exemple par soudure, ou par assemblage. Ces pièces peuvent notamment être vissées sous une précontrainte telle qu'aucun jeu ne soit susceptible d'apparaître entre elles lors des accélérations ou décélérations liées au fonctionnement du disjoncteur hyper-rapide.

[0018] On constate également que le dispositif de l'invention ne requiert pas de mécanisme particulier tel qu'ajutages, ou mécanismes mobiles tels que clapets ... etc qui sont généralement sensibles aux pannes et qui ne fait pas appel à un ressort dont on a décrit les inconvénients ci-dessus. On utilise pour le freinage le mouvement d'un fluide qui ne subit ni usure ni rupture. En cas de réarmement du disjoncteur, le moyen d'amortissement est immédiatement prêt à entrer une nouvelle fois en action, même si la course a été incomplète.

[0019] Un autre avantage réside dans le fait que le dispositif de l'invention est autocentreur.

[0020] Pour des raisons de simplification de la fabrication, le réservoir présente avantageusement une forme essentiellement cylindrique et la tige plongeuse présente une extrémité profilée s'élargissant à partir de l'extrémité.

[0021] On a constaté qu'une forme profilée constituée par une succession de troncs de cône présentant des angles de conicité différents, ou par une courbe continue permettant d'obtenir un effort de freinage le plus constant possible. La caractéristique de freinage peut être ajustée par l'adaptation de cette courbe. On peut également prévoir une tige plongeuse cylindrique ou rectangulaire essentiellement droite associée à un réservoir dont la face interne est profilée et est par exemple constituée d'une succession de troncs de cône à conicité différente l'une par rapport à l'autre ou d'une courbe continue permettant d'obtenir un effort de freinage le plus constant possible.

[0022] Comme déjà mentionné dans le document EP-A-0 348 584, la partie mobile du disjoncteur hyper-rapide est constitué en une matière relativement légère afin de réduire l'inertie. De manière analogue, la tige plongeuse peut également être constituée d'une matière légère, notamment un alliage d'aluminium à haute résistance. L'augmentation de la masse de la partie mobile est ainsi relativement faible par rapport au disjoncteur décrit dans les documents EP-A-0 184 566 et 0 348 584 (susmentionnés).

[0023] Il y a encore lieu de noter que la course de freinage est indépendante de la vitesse maximum atteinte par la partie mobile du disjoncteur conforme à l'invention.

Brève description des figures

[0024] L'invention est décrite plus en détail ci-dessous, à l'appui des dessins dans lesquels :

• la figure 1 est une vue d'ensemble en coupe d'un disjoncteur conforme à l'invention;
• la figure 2 est une vue schématique en détail de la partie mobile d'un disjoncteur hyper-rapide, les organes d'armement du disjoncteur et le carter de celui-ci étant omis pour des raisons de clarté et
• la figure 3 est une vus schématique d'une variante d'exécution.

Description détaillée d'une forme d'exécution préférée

[0025] Dans les figures, des repères de références identiques représentent des éléments identiques ou analogues. Le disjoncteur 1 conforme à la présente invention comporte un cylindre 3 obturé à une extrémité par un couvercle de fond 5 qui y est fixé par l'intermédiaire d'une bride 7, d'une bague 9 logée dans une gorge correspondante 11 dudit cylindre, le couvercle étant serré moyennant des vis ou boulons 13, et obturé à l'autre extrémité par un deuxième couvercle 15 qui y est fixé de manière analogue par une bride 17, une bague 19 et des vis ou boulons 21.

[0026] Ledit cylindre 3 comporte, à l'intérieur, un piston 25 qui peut coulisser dans celui-ci, et un ressort de pression 27 qui s'appuie sur le couvercle de fond 5 et sur un épaulement 29 pratiqué dans ledit piston. Ledit piston est surmonté d'un fourreau 31 qui traverse le couvercle 15 dans son ouverture centrale correspondante 16. Ledit fourreau 31 est surmonté, à son extrémité libre, du moyen de retenue portant le repère général 33.

[0027] Le disjoncteur conforme à la présente invention est surmonté d'une bobine de répulsion 35 avantageusement coulée dans une résine 35', le tout étant assemblé par des boulons ou tiges filetées 36.

[0028] Il comporte encore un disque de répulsion 37 associé à un pont de contact 39 portant les contacts mobiles 41, et à une queue 43 et tige plongeuse 95 décrites plus en détail ci-après.

[0029] Le moyen de retenue 33 monté sur l'extrémité du fourreau 31 par vissage par exemple comporte une pluralité de billes ou galets 51 qui sont appliqués contre la queue 43 du disque de répulsion 37 moyennant une pression réglable. En effet, un pousseur 53 actionné par un ressort 55 logé dans un guide 57, de préférence cylindrique, obturé par un couvercle 59, et muni d'une butée 61 empêchant l'enfoncement excessif du pousseur, appuie sur une bille ou galet 51.

[0030] La queue 43 est rendue solidaire du disque de répulsion 37. La queue 43 comporte, de préférence, 4 plans inclinés 62 qui s'écartent de l'axe 38 en s'éloignant du disque de répulsion 37 et est munie, à l'extrémité proche du disque de répulsion 37 d'un épaulement 63 et, à l'extrémité libre, d'une gorge 65. Le disjoncteur comporte encore un moyen d'amortissement décrit plus en détail ultérieurement.

[0031] A l'état de repos, le ressort 27 qui est de préférence précomprimé maintient le piston 25 et, de ce fait, le fourreau 31 en position haute, le disque de répulsion se trouvant en position basse, éloigné de la bobine de répulsion.

[0032] Pour armer le disjoncteur conforme à la présente invention (partie gauche de la figure 1), il y a lieu d'introduire de l'air sous pression par le ou les conduits 75 pratiqués dans le couvercle 15. La chambre délimitée par la paroi du cylindre 3, le couvercle 15 et le piston 25 se remplit d'air comprimé et sous la pression ainsi exercée, le ressort de maintien 27 se comprime et le piston 25 est abaissé entraînant avec lui le fourreau 31 et le moyen de retenue 33. Un joint d'étanchéité 77 maintient l'étanchéité entre le fourreau 31 et le couvercle 15. Un autre joint d'étanchéité 79 est destiné à maintenir l'étanchéité entre le piston 25 et le cylindre 3.

[0033] Afin d'empêcher que le moyen de retenue 33 n'entraîne avec lui le disque de répulsion 37, vu la pression des billes ou galets 51 sur une surface inclinée 61 par rapport à l'axe 38, ledit disque 37 est retenu par des butées fixes 83.

[0034] Il y a lieu de noter que la paroi cylindrique du piston 25 joue également le rôle de butée mécanique du ressort 27 empêchant que celui-ci soit comprimé à spires jointives. La paroi cylindrique est encore dimensionnée de manière telle que, lorsque le ressort 27 est comprimé au maximum, les billes ou galets 51 s'engagent dans les gorges 65.

[0035] Pour fermer le disjoncteur 1 conforme à la présente invention dans les meilleures conditions, c'est-à-dire relativement rapidement, il y a lieu de veiller à ce que le ressort de maintien 27 puisse rapidement libérer l'énergie emmagasinée. Pour ce faire, on peut mettre l'air comprimé à l'atmosphère par des conduits d'échappement 85 éventuellement équipés de soupapes à échappement rapide. Dans ce cas, on limite la formation de pré-arcs.

[0036] Le fourreau 31 solidaire dudit piston 25 entraine avec lui, via le moyen de retenue, et plus particulièrement les billes ou galets 51, la queue 43, la tige plongeuse 95 et, partant, le disque de répulsion 37 jusqu'à ce que le pont de contact portant les contacts mobiles entre en contact avec les contacts fixes (figure 1, partie droite).

[0037] La force des ressorts 55 doit donc être suffisante pour maintenir les billes ou galets 51 dans les gorges 65 durant cette étape et pour assurer une pression de contact optimale.

[0038] Supposons à présent que le courant croit de manière inadmissible dans le circuit électrique dans lequel est inséré le disjoncteur conforme à la présente invention. Dans ce cas, le circuit électronique de commande envoie une impulsion de courant en forme d'ogive dans la bobine de répulsion 35 et par effet électrodynamique sur les courants induits dans le disque 37. Il en résulte, l'établissement d'une force de répulsion particulièrement élevée. Cette force élevée permet de déloger les billes ou galets 51 des gorges 65 par écrasement des ressorts 55 libérant ainsi la partie mobile. Le disque de répulsion associé au pont de contact 39 et à la queue 43 solidaire de la tige plongeuse 95, soumis à la force de répulsion subit une accélération particulièrement élevée; ce qui réduit le risque de formation d'arc et d'usure de contacts ou créant rapidement une distance suffisante entre les contacts fixes et mobiles.

[0039] Le disque de répulsion ainsi accéléré entre 20.000 et 40.000 g à des vitesses comprises entre 10 et 50 m/s sur 1 à 5 mm doit ensuite être freiné sur une course de 20 à 40 mm. Le rôle de freinage est joué par l'amortisseur 97 et par les billes ou galets 51 qui permettent également une immobilisation vers le bas du disque 37.

[0040] En référence à la figure 2, le moyen d'amortissement 97 comporte essentiellement la tige plongeuse 95 solidaire du disque de répulsion 37 et un réservoir de fluide 99. Les formes de la tige 95 et du réservoir 99 sont adaptées de telle sorte que la section de la tige qui pénètre dans le réservoir 99 fait varier la section annulaire d'évacuation de fluide comprise entre ladite tige et ledit réservoir au cours de son déplacement. Selon la forme d'exécution représentée, le réservoir 99 présente une forme essentiellement cylindrique comportant une zone profilée conique alors que l'extrémité de la tige 95 est constituée par une succession de troncs de cône ayant un angle de conicité différent l'un de l'autre. Il en résulte que la section annulaire de fuite par laquelle le fluide 101 contenu dans ledit réservoir 99 est expulsé se réduit de plus en plus au cours de la répulsion, maintenant une force de freinage importante malgré la réduction de vitesse des pièces en mouvement.

[0041] Le réservoir de fluide 99 est avantageusement logé dans un fourreau 103 fermé par un couvercle 104, qui est équipé, du côté opposé audit réservoir de moyens d'étanchéification, notamment trois joints, un joint d'étanchéité 105, un joint fixe 106 et un joint racleur 107. Les joints d'étanchéification sont avantageusement retenus dans leur logement par des moyens connus en soi tels que des bagues élastiques ou des assemblages vissés et collés.

[0042] La tige plongeuse 95 est avantageusement guidée dans une bague de guidage 109 avec garnissage autolubrifiant 110. Cette bague est avantageusement disposée entre le réservoir 99 et les joints 105, 107.

[0043] Ladite bague de guidage 109 est avantageusement équipée d'une jupe de protection 113 qui empêche que les jets de fluide ne viennent détériorer la bague autolubrifiante 110 et/ou les joints 105 et 107.

[0044] Un volume d'air 102 est prévu au-dessus du niveau supérieur du fluide 101. Etant donné que le réservoir 99 est fermé par la bague 109, le volume total occupé par le fluide 101 et l'air 102 est constant. La pénétration de la tige plongeuse 95 dans le fluide 101 lors de la répulsion induit une montée correspondante du niveau du fluide 101 à l'intérieur du réservoir 99, cette montée étant compensée par la compression du volume d'air 102.

[0045] Le réservoir 99 est, dans la forme d'exécution représentée, constitué d'une pièce unique. Une alternative avantageuse consiste à fabriquer le réservoir en deux parties, la partie servant au freinage de la tige plongeuse 95 étant surmontée par une bague d'entretoisement.

[0046] Selon une forme d'exécution préférée, la tige plongeuse est constituée en un alliage léger à haute résistance traité en surface au moins sur la partie entrant en contact avec la bague autolubrifiante et les joints 105 et 107. Dans le cas de l'exemple, on a utilisé un alliage d'aluminium traité par anodisation dure.

[0047] La tige plongeuse 95 peut être formée, d'une pièce avec le disque de répulsion 37 et/ou avec la queue 43. On peut toutefois également prévoir un assemblage, notamment un assemblage vissé collé.

[0048] Le fourreau 103 dans lequel sont logés les divers éléments est avantageusement introduit par le bas dans le disjoncteur hyper-rapide et fixé par une bride 115 sur la surface externe du couvercle de fond 5.

[0049] On a également constaté de par la forme des pièces que le fourreau comportant notamment le réservoir avec son plein de fluide peut éventuellement être introduit de manière couchée dans le disjoncteur sans que le fluide ne puisse s'échapper (facilité au montage, par exemple).

[0050] En référence à la figure 3, on a représenté une autre forme d'exécution dans laquelle la tige plongeuse 95 solidaire du disque de répulsion 37 est de forme essentiellement droite cylindrique ou rectangulaire et associée à un réservoir de fluide 99 dont la face interne est profilée par une courbe construite de sorte que ledit réservoir soit écrasé vers le haut.

Revendications

1. Disjoncteur hyper-rapide assisté par un circuit de commande à semi-conducteurs, comportant une bobine de répulsion, un disque de répulsion (37) associé à un pont de contact (39) portant les contacts mobiles (41), ledit disque de répulsion (37) collaborant avec ladite bobine de répulsion (35), un moyen de retenue des contacts à l'état fermé qui exerce une pression suffisante pour résister à une pression de contact imposée et qui est agencé de manière libérale lors de la répulsion du disque (37) sous l'effet de la bobine de répulsion (35), et un moyen d'amortissement (97), caractérisé en ce que ledit moyen d'amortissement (97) comporte une tige plongeuse (95) solidaire du disque de répulsion (37) et un réservoir (99) contenant du fluide destiné à absorber l'énergie cinétique de l'ensemble disque de répulsion (37) - tige plongeuse (95) lors de la répulsion par la bobine de répulsion (35), par adaptation des formes de la tige plongeuse (95) et du réservoir (99) l'une par rapport à l'autre de manière à disposer de sections d'évacuation de fluide variables en fonction de la course de la tige plongeuse (95).

2. Disjoncteur hyper-rapide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble disque de répulsion (37)- tige plongeuse (95) est d'un seul tenant.

3. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le réservoir (99) présente une forme essentiellement cylindrique ou rectangulaire droite et la tige plongeuse (95) présente une extrémité profilée s'élargissant à partir de l'extrémité.

4. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la tige plongeuse (95) présente une extrémité profilée constituée par une succession de troncs de cône présentant des angles de conicité différents, ou par une courbe continue permettant d'obtenir un effort de freinage essentiellement constant.

5. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le réservoir comporte une zone conique (100).

6. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la tige plongeuse (95) présente une forme essentiellement droite cylindrique ou rectangulaire et est associée à un réservoir de fluide (99) dont la face interne est profilée de sorte que ledit réservoir est écrasé vers la sortie.

7. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications 1 et 6 caractérisé en ce que le réservoir est profilé par une courbe continue permettant d'obtenir un effort de freinage essentiellement constant.

8. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le disque de répulsion (37) et la tige plongeuse (95) sont constitués d'un matière légère, notamment un alliage d'aluminium à haute résistance.

9. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le réservoir de fluide (99) est logé dans un fourreau (103) équipé de moyens d'étanchéification, notamment un joint d'étanchéité (105), un joint fixe (106) et un joint racleur (107).

10. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la tige plongeuse (95) est guidée dans une bague de guidage autolubrifiante (109, 110) de préférence disposée entre le réservoir (99) et les joints (105,107), ladite bague de guidage étant de préférence équipée d'une jupe de protection (113).

11. Disjoncteur hyper-rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la tige plongeuse (95) est traitée en surface au moins sur la partie entrant en contact avec la bague de guidage (109, 110) et les joints (105, 107).

Ansprüche

1. Schnellwirkender, durch einen mit Halbleitern realisierten Auslösekreis betätigter Lastschalter, der folgendes umfaßt: eine Erregerspule, ein Schaltstück (37), das mit einer Kontaktbrücke (39) verbunden ist, die die beweglichen Kontakte (41) trägt, wobei das Schaltstück (37) mit der Erregerspule (35) zusammenarbeitet, ein Mittel, das die Kontakte im geschlossenen Zustand hält, das einen Druck ausübt, der ausreichend ist, um einem angewendeten Kontaktdruck zu widerstehen, und das so ausgelegt ist, daß es beim Zurückstoßen des Schaltstücks (37) unter der Einwirkung der Erregerspule (35) frei beweglich ist, und ein Dämpfungsmittel (97); und der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Dämpfungsmittel (97) eine mit dem Schaltstück (37) verbundene Tauchstange (95) und eine Kammer (99) umfaßt, die eine Flüssigkeit zum Absorbieren der Bewegungsenergie der Baugruppe Schaltstück (37)/Tauchstange (95) beim Zurückstoßen durch die Erregerspule (35) enthält, wobei das Absorbieren dadurch erreicht wird, daß die Formen der Tauchstange (95) und der Kammer (99) so aneinanderangepaßt sind, daß Flüssigkeitsdurchlaßquerschnitte vorhanden sind, die sich in Abhängigkeit vom Hub der Tauchstange (95) verändern.

2. Schnellwirkender Lastschalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe Schaltstück (37)/Tauchstange (95) aus einem Stück besteht.

3. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (99) eine im wesentlichen zylindrische oder rechteckige Form hat und die Tauchstange (95) an ihrem hinteren Teil ein Profil aufweist, das vom äußeren Ende her breiter wird.

4. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchstange (95) am Ende ein Profil hat, das aus aufeinanderfolgenden Kegelstümpfen besteht, deren konische Flächen unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen, oder das eine durchgehende Kurvenform aufweist, durch die eine im wesentlichen konstante Bremskraft erzielt werden kann.

5. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einen konisch geformten Bereich (100) aufweist.

6. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchstange (95) eine im wesentlichen gerade zylindrische oder rechteckige Form aufweist und mit einer Flüssigkeitskammer (99) in Verbindung steht, deren Innenfläche so profiliert ist, daß der Kammerinhalt zur Durchlaßöffnung hin zusammengesdrückt wird.

7. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer ein durchgehend kurvenförmiges Profil aufweist, das es gestattet, eine im wesentlichen konstante Bremskraft zu erzielen.

8. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltstück (37) und die Tauchstange (95) aus einem leichten Werkstoff, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung mit hohem Widerstand bestehen.

9. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskammer (99) in einer Hülse (103) untergebracht ist, die mit Dichtungsmitteln, und zwar einer flexiblen Dichtung (105), einer starren Dichtung (106) und einer Abstreifdichtung (107) versehen ist.

10. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchstange (95) in einem selbstschmierenden Ring (109, 110) geführt wird, der vorzugsweise zwischen der Kammer (99) und den Dichtungen (105, 107) angeordnet ist, wobei dieser Führungsring vorzugsweise mit einem Schutzhülle (113) versehen ist.

11. Schnellwirkender Lastschalter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchstange (95) zumindest an dem Teil, der mit dem Führungsring (109, 110) und den Dichtungen (105, 107) in Berührung kommt, oberflächenbehandelt ist.

Claims

1. Hyper-rapid circuit breaker assisted by a semiconductor control circuit, comprising a repulsion coil, a repulsion disk (37) associated with a contact bridge (39) carrying the movable contacts (41), said repulsion disk (37) collaborating with said repulsion coil (35), a means for retaining the contacts in the closed state which exerts a pressure sufficient to resist an imposed contact pressure and which is arranged in a liberal [sic] manner when the disk (37) is repelled under the effect of the repulsion coil (35), and a damping means (97), characterized in that said damping means (97) comprises a plunger rod (95) integral with the repulsion disk (37), and a reservoir (99) containing fluid intended to absorb the kinetic energy of the repulsion disk (37)/plunger rod (95) assembly upon repulsion by the repulsion coil (35), by adaptation of the shapes of the plunger rod (95) and of the reservoir (99) with respect to each other so as to have available fluid-removal sections which can vary as a function of the travel of the plunger rod (95).

2. Hyper-rapid circuit breaker according to Claim 1, characterized in that the repulsion disk (37)/plunger rod (95) assembly is all in one piece.

3. Hyper-rapid circuit breaker according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the reservoir (99) has a substantially right cylindrical or rectangular shape and the plunger rod (95) has a profiled end widening out from the end.

4. Hyper-rapid circuit breaker according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the plunger rod (95) has a profiled end consisting of a succession of frustums having different angles of taper, or of a continuous curve making it possible to obtain an essentially constant braking force.

5. Hyper-rapid circuit breaker according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the reservoir comprises a conical zone (100).

6. Hyper-rapid circuit breaker according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the plunger rod (95) has a substantially right cylindrical or rectangular shape and is associated with a fluid reservoir (99), the inner face of which is profiled in such a way that said reservoir is squeezed toward the outlet.

7. Hyper-rapid circuit breaker according to any one of Claims 1 to 6, characterized in the reservoir is profiled in a continuous curve making it possible to obtain an essentially constant braking force.

8. Hyper-rapid circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that the repulsion disk (37) and the plunger rod (95) consist of a light material, in particular a high-strength aluminum alloy.

9. Hyper-rapid circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that the fluid reservoir (99) is accommodated in a sleeve (103) equipped with sealing means, in particular a seal (105), a fixed seal (106) and a scraping seal (107).

10. Hyper-rapid circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that the plunger rod (95) is guided in a self-lubricating guide ring (109, 110) preferably arranged between the reservoir (99) and the seals (105, 107), said guide ring preferably being equipped with a protective skirt (113).

11. Hyper-rapid circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that the plunger rod (95) is surface-finished at least on the part coming into contact with the guide ring (109, 110) and the seals (105, 107).

Dessins