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L'invention'est relative aux disjoncteurs pneumatiques dans lesquels on utilise une paire de contacts cylindriques dont l'un au moins est mobile en direction axiale et dont l'un au moins possède un conduit axial servant à l'échappe- ment de l'air comprimé de soufflage.
Il est connu de donner aux extrémités de ces contacts
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une forme arrondie afin d'éviter une concentration exagérée des lignes de force du champ électrique.
Il est connu de loger l'ensemble de ces contacts à l'intérieur d'un corps creux, de préférence en matière isolante, dont l'objet est de servir à la fois d'écran protecteur contre les radiations de l'arc et de conduit directeur pour l'air comprimé.
Ces dispositions présentent cependant des inconvé- nients.
En premier lieu, lorsque les contacts se séparent ou entrent en contact, des projections métalliques éclabous- sent la surface de l'écran qui perd ainsi rapidement ses propriétés isolantes. D'autre part, du fait des forces électrodynamiques, l'arc tend à former une boucle dirigée vers la surface de l'écran, c'est-à-dire à l'opposé de la direction centripète qui serait désirable. C'est une autre cause de détérioration de l'écran et c'est aussi une cause .de production de gaz ionisés indésirables. Enfin, les dis- positions ci-dessus ne donnent le pouvoir de coupure maxi- mum qu'à la condition de conserver un faible écartement des contacts, lequel est insuffisant pour résister aux essais diélectriques que l'on a coutume d'imposer aux interrupteurs.
L'objet de la présente invention est de s'affranchir de .ces inconvénients.
Suivant l'invention, on obtient un fonctionnement entièrement satisfaisant en logeant la surface active des contacts en position de fermeture, c'est-à-dire leur sur- face commune de contact, à l'intérieur d'une enveloppe ou gaine annulaire dans laquelle pénètre le contact mobile.
L'enveloppe peut être métallique, en contact ou non avec
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le contact correspondant. -Elle peut aussi être entièrement isolante. De toute façon, il est avantageux de munir sa surface périphérique de larges arrondis afin de permettre un bon écoulement de l'air comprimé et une meilleure répara tition du champ électrique.
On peut également pourvoir le contact mobile d'une gaine analogue,de préférence symétrique de la première par rapport au plan de séparation des contacts, le contact mobile rentrant dans cette gaine en position d'ouverture.
Si l'enveloppe est isolante, on peut lui donner une dimension axiale notable et l'on constate alors que le pouvoir de coupure demeure sensiblement.indépendant de l'écartement des contacts. Autrement dit, l'extrémité active de ceux-ci peut être logée plus ou moins profond' ment à l'intérieur de leur enveloppe respective. 'Il devient ainsi possible d'augmenter considérablement la rigidité diélectrique de l'intervalle entre contacts en position de pleine ouverture de l'interrupteur sans affec- ter le pouvoir de coupure.
Les meilleurs résultats sont obtenus si, conformément à l'invention, on dispose à l'aval de l'enveloppe, en un point quelconque du conduit d'échappement, une soupape ou clapet fermant l'échappement peu de temps après l'opération de coupure. Oh permet ainsi à l'enveloppe isolante de se remplir intérieurement d'air comprimé, ce qui accroît considérablement la rigidité diélectrique.
De toute façon, l'invention sera bien comprise au moyen de la fige 1, laquelle représente une coupe par, l'axe d'une chambre de coupure de disjoncteur pneumatique conforme à l'invention.
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Il demeure bien entendu, toutefois, que cette figure n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que des formes'd'exécution bien différentes peuvent être réalisées sans sortir du cadre de l'invention.
Sur cette figure le contact fixe est représenté en 1, le contact mobile en 2. Ces deux contacts sont logés à l'inférieur du corps creux 3 qui, d'une manière connue, joue le rôle d'écran protecteur contre les radiations de l'arc et de conduit directeur pour l'air comprimé. L'en- semble est logé dans une enceinte 4 qui peut affecter la forme d'un isolateur creux et que l'on peut remplir brus- quement d'air comprimé au moyen du conduit 5 lorsqu'on désire provoquer l'ouverture de l'interrupteur. Le contact mobile peut être commandé de toute manière appropriée.
A titre d'exemple seulement, la figure représente une dis- position bien connue qui utilise un ressort 6 pour assurer la fermeture et un piston 7 qui commande l'ouverture sous l'action de l'air comprimé.
Suivant l'invention, la surface active 8 du contact fixe 1 est logée à l'intérieur de l'enveloppe ou gaine 9 dont l'extrémité libre affecte la forme d'une calotte arron- . die percée d'une ouverture par laquelle pénètre le contact mobile.
Le fond de la calotte est situé à une certaine dis- tance du contact fixe et délimite ainsi un conduit annulaire
10 qui peut être mis en communication avec le canal d'échap- pement 11 au moyen des conduits 12. Cependant, le conduit
10 pourrait à lui seul former le canal d'échappement ou, au contraire, ne constituer qu'un cul-de-sac.
Il est avantageux d'appliquer au contact mobile, consi,
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déré dans sa position de pleine ouverture 13, la même idée inventive que pour le contact fixe, en logeant sa surface active 14 à l'intérieur d'une enveloppe 15 dont la calotte terminale est de préférence identique à celle de l'enveloppe 9.
Le fonctionnement est le suivant :
Pour obtenir'l'ouverture de l'interrupteur, il suffit de mettre en communication le conduit 5 avec un réservoir contenant de l'air'ou un gaz comprimé. La pression monte rapidement dans l'enceinte 4, agit sur le piston 7 qui pro- voque la séparation des contacts. A l'instant précis où les contacts se séparent, des projections de métal en fusion ainsi @ des vapeurs métalliques et des gaz ionisés giclent radialement le long de la face de contact 8..Mais ces divers produits se trouvent aussit8t captés par l'enveloppe 9 et, de ce fait, ne peuvent venir salir les parois internes de l'écran 3.
Il en est de même des vapeurs métalliques et des gaz ionisés qui, emprisonnés dans l'enveloppe 9, voir môme éventuellement évacués par le conduit d'échappe- ment 11, ne peuvent venir polluer le gaz comprimé situé en amont de l'intervalle de coupure, lequel gaz conserve ainsi toutes ses propriétés diélectriques favorables à l'extinc- tion de l'arc. Il faut ajouter, d'autre part, que les enveloppes, aussi bien 9 que 15, même si elles sont métal- liques, exercent sur l'arc une action de centrage éminemment! favorable à son extinction.
On remarquera, d'autre part, que les conditions d'écoulement du gaz comprimé dans l'intervalle de coupure ne sont guère modifiées si les surfaces actives 8 ou 14 des contacts sont logées plus ou moins profondément en
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position d'ouverture à l'intérieur de leur enveloppe res- pective 9 ou 15. On peut donc, sans affecter le pouvoir de coupure, augmenter notablement l'intervalle entre con- tacts et réduire ainsi très sensiblement les contraintes électriques qui s'exercent dans l'intervalle de coupure.
Dans ce cas, d'excellents résultats sont obtenus en cons- tituant les enveloppes 9 et 15 en matière isolante, de préférence réfractaire, et résistant bien au choc thermique de l'arc.
Des résultats encore meilleurs peuvent être atteints si, conformément à l'invention, on'prend soin de prévoir, en un point quelconque de ou des conduits d'échappement tels que 11, un organe d'obturation, non représenté (cla- pet ou soupape) commandé de toute manière appropriée, par exemple par impact de l'air d'échappement, de telle sorte qu'il se ferme aussitôt après la coupure. On bloque ainsi l'écoulement de gaz comprimé et l'on permet l'égalisation des pressions à l'intérieur et à l'extérieur des envelop- pes 9 ou 15, ce qui a pour effet de réaliser une barrière diélectrique extrêmement efficace.
Si l'on désire une grande vitesse de séparation des contacts ainsi qu'un écartement important, les deux contacts peuvent être prévus mobiles, leur séparation ayant toujours lieu à l'intérieur de l'une des enveloppes.
Il va sans dire que l'invention n'est pas limitée aux appareils munis d'un écran tel que la pièce 3 ou de toute autre pièce analogue. En particulier, lorsqu'il s'agit d'appareils dépourvus d'écran, l'effet de centrage procuré par une ou deux enveloppes telles que 9 ou 15 apporte déjà une amélioration substantielle et une protec- tion notable de l'enceinte 4.
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Il va sans dire aussi que l'invention n'est pas limitée aux appareils à contacts tabulaires. On peut uti- liser des contacts pleins, le conduit d'échappement étant alors formé par un intervalle annulaire tel que 10 laissé entre l'enveloppe et le contact..