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Title:
ELECTRIC ARC-EXTINGUISHING DEVICE FOR AN ELECTRICAL PROTECTION APPARATUS, AND ELECTRICAL PROTECTION APPARATUS INCORPORATING SAID DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/065141
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an electric arc-extinguishing device (1) for an electrical protection apparatus comprising: - splitter plates (3) in parallel with one another and held together by two support elements (4), each splitter plate (3) comprising an electric arc inlet recess (6), each electric arc inlet recess (6) defining two branches (10) that each of the splitter plates (3) comprises, - an electric arc anti-restrike element (11) made from electrically insulating material, the extinguishing device (1) being characterized in that: the main face (12) comprises an upstream area (AM) and a downstream area (AV), separate from one another, the upstream area (AM) being located on the surface of the branches (10) and being defined by the edge (6') of the recess (6), and the downstream area (AV) corresponding to the remaining surface of the main face (12), the main face (12) comprises a positioning area (P) for positioning said at least one anti-restrike element (11), facing which said at least one anti-restrike element (11) is positioned, the positioning area (P) extending between a first median axis (M1) of the upstream area (AM) and a second median axis (M2) of the downstream area (AV), said at least one anti-restrike element (11) has a predetermined length (L1) configured so as to prevent the electric arc from returning after it has split.

Inventors:
DÉPLAUDE GAUTHIER (FR)
Application Number:
PCT/FR2018/052346
Publication Date:
April 02, 2020
Filing Date:
September 25, 2018
Export Citation:
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Assignee:
HAGER ELECTRO SAS (FR)
International Classes:
H01H9/36
Foreign References:
EP1098331A22001-05-09
FR2873511A12006-01-27
US20090255904A12009-10-15
FR2873511A12006-01-27
US20030094439A12003-05-22
Attorney, Agent or Firm:
NUSS, Laurent et al. (FR)
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Claims:
RE VENDIC ATIONS

[Revendication 1] Dispositif d’extinction (1) d’un arc électrique pour un appareil électrique de protection (2) comprenant :

- une pluralité de plaques de fractionnement (3) de l’arc électrique disposées sensiblement parallèles les unes par rapport aux autres et étant maintenues entre elles d’un intervalle de distance (I) entre deux plaques de fractionnement (3) adjacentes par deux éléments de support (4) disposés sur au moins une partie de chaque bord latéral (5) que comprend chacune des plaques de fractionnement (3),

chaque plaque de fractionnement (3) comprenant, en outre, une encoche d’entrée (6) de l’arc électrique, débutant au niveau d’un bord inférieur (7) que comprend chacune des plaques de fractionnement (3), l’ensemble des encoches d’entrée (6) formant une zone d’entrée (8) de l’arc électrique agencée pour guider l’arc électrique vers une zone de fractionnement (9) de l’arc électrique, située en aval de ladite zone d’entrée (8), selon un premier sens de fractionnement (Dl) de l’arc électrique, de sorte à fractionner l’arc électrique en une pluralité d’arcs électriques fractionnés (EF),

chaque encoche d’entrée (6) de l’arc électrique délimitant deux branches (10) que comprend chacune des plaques de fractionnement (3), chaque branche (10) présentant une largeur (lbl) variable en fonction du profil du bord (6’) de l’encoche d’entrée (6) ou constante,

- au moins un élément anti-réamorçage (11, 11’, 11”) de l’arc électrique en matériau isolant électrique,

ledit au moins un élément anti-réamorçage (11, 11’, 11”) étant disposé en regard d’une face principale (12) d’au moins une plaque de fractionnement (3),

le dispositif d’extinction (1) est caractérisé en ce que :

la face principale (12) comprend une zone amont (AM) et une zone aval (AV), disjointes l’une de l’autre, la zone amont (AM) étant située au niveau de la surface des branches (10) et étant délimitée par le bord (6’) de l’encoche (6), et la zone aval (AV) correspondant à la surface restante de la face principale (12),

la face principale (12) comprend, en outre, une zone de positionnement (P) dudit au moins un élément anti-réamorçage (11, 11’, 11”) en regard de laquelle est disposé ledit au moins un élément anti réamorçage (11, 1 G, 11”), la zone de positionnement (P) s’étendant entre un premier axe médian (Ml) de la zone amont (AM) et un deuxième axe médian (M2) de la zone aval (AV),

ledit au moins un élément anti-réamorçage (11, 1 G, 11”) présente une longueur prédéterminée (Ll) configurée pour empêcher le retour de l’arc électrique, après son fractionnement en une pluralité d’arcs électriques fractionnés (EF), selon un sens opposé au premier sens de fractionnement (Dl), dit deuxième sens de réamorçage (D2).

[Revendication 2] Dispositif d’extinction de l’arc selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plus grande dimension d’extension dudit au moins un élément anti-réamorçage (11, 11’, 11”) s’étend dans une direction longitudinale sensiblement perpendiculaire au bord latéral (5) de ladite au moins une plaque de fractionnement (3), en regard de laquelle l’élément anti-réamorçage (11, 11’, 11”) est disposé.

[Revendication 3] Dispositif d’extinction de l’arc selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit au moins un élément anti-réamorçage (11, 11’, 11”) est disposé en amont de la zone de fractionnement (9) de l’arc électrique.

[Revendication 4] Dispositif d’extinction de l’arc selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la longueur prédéterminée (Ll) est inférieure ou égale à une largeur (11) de la plaque de fractionnement (3).

[Revendication 5] Dispositif d’extinction de l’arc selon la revendication 4, caractérisé en ce que la longueur prédéterminée (Ll) est au moins supérieure ou égale aux trois quart de la largeur (lbl) de la branche (10).

[Revendication 6] Dispositif d’extinction de l’arc selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit au moins un élément anti-réamorçage (11, 11”) consiste en une portion saillante de longueur prédéterminée (Ll) qui est saillante d’au moins un des deux éléments de support (4) ou d’au moins une pièce de support disjointe.

[Revendication 7] Dispositif d’extinction de l’arc selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit au moins un des éléments de support (4) comprend une plaque (13) comprenant deux grands bords latéraux (14) et en ce que ladite portion saillante dudit au moins un élément anti-réamorçage (11) est saillante d’un des grands bords latéraux (14). [Revendication 8] Dispositif d’extinction de l’arc selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque élément de support (4) comprend une plaque (13) comprenant une pluralité de portions saillantes formant une pluralité d’éléments anti-réamorçage (11) et en ce que les portions saillantes d’une des plaques (13) étant situées en regard des portions saillantes de l’autre des plaques (13).

[Revendication 9] Dispositif d’extinction de l’arc selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque élément de support (4) comprend une plaque (13) comprenant une pluralité de portions saillantes et en ce que les portions saillantes d’une des plaques (13) sont reliées aux portions saillantes de l’autre des plaques (13) de sorte à former une pluralité d’éléments anti-réamorçage (11) de longueur prédéterminée (Ll) sensiblement égale à la largeur (11) de la plaque de fractionnement (3).

[Revendication 10] Dispositif d’extinction de l’arc selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit au moins un élément anti-réamorçage (11’) consiste en au moins une couche de revêtement s’étendant uniquement sur tout ou partie de la zone de positionnement (P).

[Revendication 11] Dispositif d’extinction de l’arc selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit au moins un élément anti-réamorçage (11, 11”) est disposé en regard et à distance de la face principale (12) d’au moins une plaque de fractionnement (3).

[Revendication 12] Dispositif d’extinction de l’arc selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit au moins un élément anti-réamorçage (11, 1 G, 11”) est disposé en regard et en contact de la face principale (12) d’au moins une plaque de fractionnement (3).

[Revendication 13] Dispositif d’extinction de l’arc selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu’il comprend une pluralité d’éléments anti-réamorçage (11, 1 G, 11”) centraux qui s’étendent chacun entre deux plaques de fractionnement (3) adjacentes.

[Revendication 14] Dispositif d’extinction de l’arc selon la revendication 13, caractérisé en ce que l’épaisseur (e) de l’élément anti réamorçage (11, 1 G, 11”) est strictement inférieure à l’intervalle de distance (I) entre deux plaques de fractionnement (3) adjacentes et supérieure à la moitié de la distance (I) entre deux plaques de fractionnement (3).

[Revendication 15] Dispositif d’extinction de l’arc selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément anti-réamorçage (11, 1 G, 11”) extrémal disposé en regard d’une plaque de fractionnement (3) extrémale.

[Revendication 16] Appareil électrique de protection (2) comprenant :

- au moins une première ligne comprenant une paire de contacts respectivement un contact fixe (15) et un contact mobile (16),

- un organe de commande (17) de la position du contact mobile (16), relié au contact mobile (16) par l'intermédiaire d'une serrure mécanique (18) apte à basculer entre deux positions stables correspondant respectivement à l'ouverture et à la fermeture des contacts fixe (15) et mobile (16) suite à une action sur l’organe de commande (17), ou à basculer dans une position d'ouverture des contacts fixe (15) et mobile (16) suite à une action mécanique d'au moins un déclencheur (19, 19’) répercutant un défaut électrique sur ladite au moins première ligne,

- des moyens de déclenchement (20) comportant au moins un actionneur magnétique (21) et/ou thermique (2G) et/ou électronique prévu pour actionner ledit au moins un déclencheur (19, 19’) en vue du déclenchement de la serrure mécanique (18), et

- au moins une chambre d’extinction (22) d’un arc électrique, appareil électrique de protection (2) caractérisé en ce que la chambre d’extinction (22) de l’arc électrique comprend le dispositif d’extinction (1) de l’arc électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 15.

[Revendication 17] Appareil électrique de protection selon la revendication 16, caractérisé en ce que l’appareil électrique de protection (2) comprend une enveloppe qui comporte deux parois latérales (23), la chambre d’extinction (22) de l’arc électrique étant délimitée au moins par les deux parois latérales (23) sur au moins une desquelles est disposé ledit au moins élément anti-réamorçage (11”).

[Revendication 18] Appareil électrique de protection selon la revendication 17, caractérisé en ce qu’au moins une des parois latérales (23) comprend une pluralité d’éléments anti-réamorçage (11”) consistant en une pluralité de portions saillantes de longueur prédéterminée (Ll).

Description:
Dispositif d’extinction d’un arc électrique pour un appareil électrique de protection et appareil électrique de protection intégrant ledit dispositif

La présente invention concerne le domaine des dispositifs d’extinction d’un arc électrique pour un appareil électrique de protection, préférentiellement de type modulaire, ainsi que le domaine des appareils électriques de protection, préférentiellement de type modulaire, intégrant de tels dispositifs d’extinction d’un arc électrique.

De manière connue, un appareil électrique de protection comprend au moins une paire de contacts qui comporte un contact fixe et un contact mobile. Cette paire de contacts peut adopter deux positions stables à savoir, une position dite de fermeture, dans laquelle le contact fixe et le contact mobile sont en contact, et une position d’ouverture des contacts, dans laquelle le contact mobile est à distance du contact fixe. En cas d’apparition d’un défaut sur la ligne à protéger par l’appareil électrique de protection, une serrure mécanique permet de faire basculer la paire de contacts de leur position de fermeture vers leur position d’ouverture. Dans ces conditions un arc électrique est créé entre le contact fixe et le contact mobile et, plus particulièrement, au niveau de leurs électrodes respectives. Afin de maîtriser cet arc électrique, une chambre d’extinction ou chambre de coupure est généralement prévue dans l’appareil électrique de protection. Cette chambre d’extinction comprend un dispositif d’extinction d’un arc électrique qui a pour fonction de fractionner l’arc électrique formé au niveau de la paire de contacts en une pluralité de petits arcs électriques fractionnés. En effet, dans les appareils électriques de protection de type modulaire, une compacité maximale est recherchée. C’est pourquoi, afin d’augmenter la tension de l’arc électrique et ainsi limiter et faire baisser rapidement l’intensité pour qu’elle soit égale à zéro, de sorte à isoler le défaut, il est connu, plutôt que d’allonger la colonne de l’arc électrique et ainsi augmenter sa tension, de le fractionner en une pluralité de petits arcs électriques fractionnés pour obtenir un effet similaire voire amélioré. Ce fractionnement de l’arc électrique est habituellement réalisé au moyen d’une pluralité de plaques de fractionnement conductrices que comprend le dispositif d’extinction qui sont montées parallèles entre elles. Il a toutefois été constaté qu’ après fractionnement de l’arc électrique, cette pluralité de petits arcs électriques fractionnés peut devenir instable au sein de la pluralité de plaques de fractionnement. Plus particulièrement, il arrive qu’un des arcs électriques fractionnés s’échappe de la zone de fractionnement pour arriver à proximité de la zone d’entrée de la pluralité de plaques de fractionnement, ce qui provoque un réamorçage de l’arc électrique et une diminution de la valeur de la tension, et impacte alors la performance de l’appareil électrique de protection. Ce phénomène de réamorçage peut mener à la destruction de l’appareil électrique de protection, avant même que le courant n’est pu être coupé suite à la survenue du défaut, ce qui n’est pas souhaitable.

Les documents US 2009/0255904 Al, FR 2 873 511 Al et US 2003/0094439 Al, ont déjà fait état d’une telle problématique.

Dans le document US 2009/0255904 Al, il est question de revêtir au moins un côté d’une plaque de fractionnement d’un matériau isolant, à l’exception d’une partie située à l’arrière de l’encoche de la plaque de fractionnement, qui en est dépourvue. Cette solution présente l’inconvénient de créer une très forte surpression dans l’appareil pouvant mener à son explosion.

Dans le document FR 2 873 511 Al, il est proposé de rajouter des moyens isolants formant une barrière isolante entre les électrodes des contacts et l’extrémité amont de l’assemblage de plaques de fractionnement. Ces moyens isolants se présentent sous la forme de coiffes recouvrant cette extrémité amont. Toutefois, cette solution ne permet pas de fractionner l’arc électrique de manière satisfaisante du fait de la présence des coiffes et diminue la performance de l’appareil électrique. Par ailleurs, l’ajout de coiffes est intrusif et augmente l’encombrement.

Enfin, le document US 2003/0094439 Al enseigne de prévoir une plaque en matériau isolant au niveau de l’assemblage de plaques de fractionnement, soit à la place d’une plaque de fractionnement, soit en plus des plaques de fractionnement. Cette solution présente aussi l’inconvénient de diminuer la performance de l’appareil électrique de protection ou celui d’augmenter l’encombrement de la chambre de coupure.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une solution visant à éviter le réamorçage de l’arc électrique, présentant un encombrement limité et visant à améliorer la performance et la robustesse de l’appareil électrique de protection dans lequel le dispositif d’extinction est destiné à être intégré.

A cet effet, l’invention concerne un dispositif d’extinction d’un arc électrique pour un appareil électrique de protection comprenant : - une pluralité de plaques de fractionnement de l’arc électrique disposées sensiblement parallèles les unes par rapport aux autres et étant maintenues entre elles d’un intervalle de distance I entre deux plaques de fractionnement adjacentes par deux éléments de support disposés sur au moins une partie de chaque bord latéral que comprend chacune des plaques de fractionnement,

chaque plaque de fractionnement comprenant, en outre, une encoche d’entrée de l’arc électrique, débutant au niveau d’un bord inférieur que comprend chacune des plaques de fractionnement, l’ensemble des encoches d’entrée formant une zone d’entrée de l’arc électrique agencée pour guider l’arc électrique vers une zone de fractionnement de l’arc électrique, située en aval de ladite zone d’entrée, selon un premier sens de fractionnement de l’arc électrique, de sorte à fractionner l’arc électrique en une pluralité d’arcs électriques fractionnés,

chaque encoche d’entrée de l’arc électrique délimitant deux branches que comprend chacune des plaques de fractionnement, chaque branche présentant une largeur lbl variable en fonction du profil du bord de l’encoche d’entrée ou constante,

- au moins un élément anti-réamorçage de l’arc électrique en matériau isolant électrique,

ledit au moins un élément anti-réamorçage étant disposé en regard d’une face principale d’au moins une plaque de fractionnement, le dispositif d’extinction est caractérisé en ce que : la face principale comprend une zone amont et une zone aval, disjointes l’une de l’autre, la zone amont étant située au niveau de la surface des branches et étant délimitée par le bord de l’encoche, et la zone aval correspondant à la surface restante de la face principale,

la face principale comprend, en outre, une zone de positionnement dudit au moins un élément anti-réamorçage en regard de laquelle est disposé ledit au moins un élément anti-réamorçage, la zone de positionnement s’étendant entre un premier axe médian de la zone amont et un deuxième axe médian de la zone aval,

ledit au moins un élément anti-réamorçage présente une longueur prédéterminée Ll configurée pour empêcher le retour de l’arc électrique, après son fractionnement en une pluralité d’arcs électriques fractionnés, selon un sens opposé au premier sens de fractionnement, dit deuxième sens de réamorçage. L’ invention concerne également un appareil électrique de protection comprenant :

- au moins une première ligne comprenant une paire de contacts respectivement un contact fixe et un contact mobile,

- un organe de commande de la position du contact mobile, relié au contact mobile par l'intermédiaire d'une serrure mécanique apte à basculer entre deux positions stables correspondant respectivement à l'ouverture et à la fermeture des contacts fixe et mobile suite à une action sur l’organe de commande, ou à basculer dans une position d'ouverture des contacts fixe et mobile suite à une action mécanique d'au moins un déclencheur répercutant un défaut électrique sur ladite au moins première ligne,

- des moyens de déclenchement comportant au moins un actionneur magnétique et/ou thermique et/ou électronique prévu pour actionner ledit au moins un déclencheur en vue du déclenchement de la serrure mécanique, et

- au moins une chambre d’extinction d’un arc électrique, appareil électrique de protection caractérisé en ce que la chambre d’extinction de l’arc électrique comprend le dispositif d’extinction de l’arc électrique selon la présente invention.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à plusieurs modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :

la figure 1 est une vue d’élévation en plan d’un appareil électrique de protection de ligne modulaire, de type disjoncteur, selon l’invention, montrant une paire de contacts en position d’ouverture des contacts et comprenant une chambre d’extinction munie d’un dispositif d’extinction d’un arc électrique,

les figures 2A et 2B sont des vues schématiques en coupe de côté et de face de la chambre d’extinction munie d’un dispositif d’extinction de l’arc électrique connu de l’art antérieur,

les figures 3A et 3B sont des vues schématiques en coupe de côté et de face de la chambre d’extinction munie d’un dispositif d’extinction de l’arc électrique selon l’invention,

la figure 4 est une vue en perspective d’un élément de support, pour le maintien des plaques de fractionnement du dispositif d’extinction selon l’invention de l’arc électrique, qui est muni d’une pluralité d’éléments anti-réamorçage sous forme d’une pluralité de portions saillantes,

la figure 5 est une vue en perspective du dispositif d’extinction de l’arc électrique selon l’invention dans une première variante de réalisation comprenant deux éléments de support tels qu’illustrés à la figure 4,

la figure 6 A est une vue de face du dispositif d’extinction de l’arc électrique illustré à la figure 5,

la figure 6B est une vue de côté du dispositif d’extinction de l’arc électrique illustré à la figure 5, avec une portion de l’élément de support partiellement retirée pour montrer un élément anti-réamorçage sous forme d’une portion saillante,

la figure 7 est une vue en perspective de deux éléments de support, pour le maintien des plaques de fractionnement du dispositif d’extinction de l’arc électrique selon l’invention, qui sont munis d’une pluralité d’éléments anti-réamorçage sous forme d’une pluralité de portions saillantes reliées entre elles,

la figure 8 est une vue en perspective du dispositif d’extinction de l’arc électrique selon l’invention dans une deuxième variante de réalisation comprenant les deux éléments de support illustrés à la figure 7, la figure 9 est une vue de face d’un dispositif d’extinction de l’arc électrique selon l’invention dans une troisième variante de réalisation, montrant une plaque de fractionnement qui est revêtue sur sa face principale d’une couche de revêtement formant un élément anti-réamorçage,

la figure 10 est une vue en perspective d’une paroi latérale de l’appareil électrique de protection modulaire selon l’invention, dans un mode de réalisation dans lequel la paroi latérale comprend, au niveau de la chambre d’extinction, une pluralité d’éléments anti-réamorçage consistant en une pluralité de portions saillantes,

la figure 11 est une vue en perspective de la paroi latérale de la figure 10 sur laquelle est monté un dispositif d’extinction de l’arc électrique connu de l’art antérieur,

les figures 12 et 13 sont des vues schématiques d’une plaque de fractionnement montrant la face principale qui comprend une zone amont, une zone aval et une zone de positionnement,

la figure 14 montre des courbes A et B de l’évolution de la tension en fonction du temps d’un appareil électrique de protection intégrant le dispositif d’extinction selon l’invention, courbe A, et d’un appareil électrique de protection connu de l’art antérieur, courbe B.

Un dispositif d’extinction 1 d’un arc électrique pour un appareil électrique de protection 2 comprend :

- une pluralité de plaques de fractionnement 3 de l’arc électrique disposées sensiblement parallèles les unes par rapport aux autres et étant maintenues entre elles d’un intervalle de distance I entre deux plaques de fractionnement 3 adjacentes par deux éléments de support 4 disposés sur au moins une partie de chaque bord latéral 5 que comprend chacune des plaques de fractionnement 3 (figures 1, 2A, 3A, 5, 6B, 8 et 11) chaque plaque de fractionnement 3 comprenant, en outre, une encoche d’entrée 6 de l’arc électrique, débutant au niveau d’un bord inférieur 7 que comprend chacune des plaques de fractionnement 3 (figures 2B, 3B, 5, 6A, 8, 9, 11, 12 et 13), l’ensemble des encoches d’entrée 6 formant une zone d’entrée 8 de l’arc électrique agencée pour guider l’arc électrique vers une zone de fractionnement 9 de l’arc électrique, située en aval de ladite zone d’entrée 8, selon un premier sens de fractionnement Dl de l’arc électrique, de sorte à fractionner l’arc électrique en une pluralité d’arcs électriques fractionnés EF (figures 2A, 2B, 3A, 3B, 5, 8 et 11)

chaque encoche d’entrée 6 de l’arc électrique délimitant deux branches 10 que comprend chacune des plaques de fractionnement 3 (figures 2B, 3B, 5, 6A, 8, 9, 12 et 13), chaque branche 10 présentant une largeur lbl variable en fonction du profil du bord 6’ de l’encoche d’entrée 6 (figure 13) ou constante (figure 12),

- au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” de l’arc électrique en matériau isolant électrique,

ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” étant disposé en regard d’une face principale 12 d’au moins une plaque de fractionnement 3 (figures 3A, 3B, 5, 6A, 6B, 8, 9 et 11).

Conformément à l’invention, le dispositif d’extinction 1 est caractérisé en ce que :

la face principale 12 comprend une zone amont AM et une zone aval AV, disjointes l’une de l’autre, la zone amont AM étant située au niveau de la surface des branches 10 et étant délimitée par le bord 6’ de l’encoche 6, et la zone aval AV correspondant à la surface restante de la face principale 12 (figures 3A, 3B, 5, 8, 9, 12 et 13) la face principale 12 comprend, en outre, une zone de positionnement P dudit au moins un élément anti-réamorçage 11, 1 , 11” en regard de laquelle est disposé ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 1 G, 11” la zone de positionnement P s’étendant entre un premier axe médian Ml de la zone amont AM et un deuxième axe médian M2 de la zone aval AV (figures 5, 8, 9, 12 et 13),

ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 1 G, 11” présente une longueur prédéterminée L1 configurée pour empêcher le retour de l’arc électrique, après son fractionnement en une pluralité d’arcs électriques fractionnés EF, selon un sens opposé au premier sens de fractionnement Dl, dit deuxième sens de réamorçage D2 (figures 3 A, 4, 5, 6A, 7, 8 et 9).

Avantageusement, ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” est prévu pour être disposé uniquement en regard de la zone de positionnement P, ce qui permet de proposer un dispositif d’extinction 1 de forme compacte, puisque ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” reste confiné au niveau de la zone de positionnement P, ce qui présente l’avantage de ne pas augmenter son encombrement. Conformément à l’invention, ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” ne peut en aucun cas être disposé en dehors de cette zone de positionnement P. Il est donc particulièrement adapté à être intégré dans un appareil électrique de protection 2 compact et notamment de type modulaire. En outre, cette sélection particulière permet de ne pas dégrader les performances de l’appareil électrique de protection 2 dans lequel il est destiné à être intégré. En effet, ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” forme, une barrière au déplacement selon le deuxième sens de réamorçage D2 d’un arc électrique fractionné EF, qui est située au niveau soit de la colonne de l’arc électrique fractionné EF, soit au niveau des pieds de l’arc électrique fractionné EF (figures 3A et 3B). Cette barrière au déplacement oppose avantageusement une faible résistance à l’entrée de l’arc électrique, qui a été créé entre le contact mobile 16 et le contact fixe 15 du fait de la configuration particulière dudit au moins un élément anti réamorçage 11, 11’, 11”, lorsque celui-ci se déplace selon le premier sens de fractionnement Dl. Enfin, du fait que ledit au moins un élément anti réamorçage 11, 11’, 11” est en matériau isolant électrique, celui-ci apporte un gain important et optimal de tension d’arc par effet gazogène et par augmentation de la pression au sein de la chambre d’extinction de l’arc électrique. Par conséquent grâce à cette configuration avantageuse, dans un premier temps l’arc électrique, qui a été créé entre le contact mobile 16 et le contact fixe 15, lors de l’ouverture de ces derniers, se déplace au niveau de la zone d’entrée 8, puis dans un second temps l’arc électrique est fractionné au niveau du fond de l’encoche 6. Une pluralité d’arcs électriques fractionnés EF est ensuite créée dans la zone de fractionnement (figures 3A et 3B). Du fait de l’instabilité du phénomène, un arc électrique fractionné EF qui se dirigerait selon le deuxième sens de réamorçage D2 en direction de la zone d’entrée, serait empêché, grâce audit au moins un élément anti réamorçage 11, 11’, 11” de retourner dans la zone d’entrée 8. Le réamorçage de l’arc électrique est ainsi évité et la tension de l’arc électrique n’est pas diminuée par l’instabilité due au réamorçage. Par ailleurs, lors du fractionnement se produit un effet gazogène qui augmente la tension de l’arc électrique (voir bosse directement après le temps tl’ sur la courbe A à la figure 14). Le fractionnement de l’arc électrique se poursuit (voir plateau après la bosse et jusqu’au temps t2’ sur la courbe A à la figure 14). Puis, la tension électrique diminue (voir variation à partir du temps t2’ sur la courbe A à la figure 14), signe que l’arc électrique a été éteint. Avantageusement, du fait que le réamorçage de l’arc électrique est évité et de l’effet gazogène, l’arc électrique est éteint plus rapidement que dans l’art antérieur. La comparaison des courbes A et B à la figure 14 montre que la diminution de la tension électrique aux temps t2, t2’ intervient plus rapidement pour la courbe A que pour la courbe B. Enfin, La comparaison des courbes A et B à la figure 14 montre que le plateau entre les temps tl’ et t2’ de la courbe A est plus lisse que celui de la courbe B pour l’intervalle de temps entre tl et t2 qui présente une pluralité de pics dus aux réamorçages successifs. Il en résulte que grâce à la solution proposée par la présente invention, la configuration dudit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” n’impacte pas la performance de l’appareil électrique de protection 2, et au contraire améliore la performance de l’appareil électrique de protection 2. Par conséquent, en disposant ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” uniquement et sélectivement en regard de la zone de positionnement P et de sorte à ce qu’il s’étende selon la longueur prédéterminée Ll, la compacité, l’effet gazogène et la performance du dispositif d’extinction selon l’invention sont améliorés. Les premier et deuxième axes médians Ml, M2 s’étendent chacun selon une direction transversale qui est dans le sens de la largeur 11 de la plaque de fractionnement 3.

Chaque plaque de fractionnement 3 comprend deux faces principales 12.

De préférence, la plus grande dimension d’extension dudit au moins un élément anti-réamorçage 11, 1 G, 11” s’étend dans une direction longitudinale sensiblement perpendiculaire au bord latéral 5 de ladite au moins une plaque de fractionnement 3, en regard de laquelle l’élément anti réamorçage 11, 1 G, 11” est disposé (figures 3B, 5, 6A, 8, 9 et 11).

Préférentiellement, ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 1 G, 11” est disposé en amont de la zone de fractionnement 9 de l’arc électrique (figures 3A et 3B).

Cette disposition forme un obstacle empêchant le retour d’un arc électrique fractionné EF qui serait situé dans la zone de fractionnement 9 dans le deuxième sens de réamorçage D2 vers la zone d’entrée 8, sans gêner ni le passage de l’arc électrique, ni le fractionnement de l’arc électrique et sans créer un encombrement supplémentaire.

De préférence, la longueur prédéterminée L1 est inférieure (figures 3B, 5, 6A, 9 et 11) ou égale (figure 8) à une largeur 11 de la plaque de fractionnement 3.

Dans ce cas, la longueur prédéterminée L1 est, préférentiellement, au moins supérieure ou égale aux trois quart de la largeur lbl de la branche 10.

Dans une première possibilité selon l’invention, ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11” consiste en une portion saillante de longueur prédéterminée L1 qui est saillante d’au moins un des deux éléments de support 4 (figures 3B, 4, 5, 6 A 6B, 7, 8) ou d’au moins une pièce de support disjointe (figures 10 et 11).

La pièce de support disjointe peut consister en une partie d’une enveloppe de l’appareil électrique de protection 2, par exemple, une paroi latérale 23 de l’enveloppe, dont une portion est située au niveau de la chambre d’extinction 22 de l’arc électrique.

La portion saillante peut consister en un élément allongé, préférentiellement rectiligne.

Cette disposition particulièrement avantageuse selon la première possibilité, permet de tirer parti de l’existence des deux éléments de support 4, qui ont pour fonction première de supporter les plaques de fractionnement 3, ou d’une pièce de support disjointe, pour y disposer ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11”. Il en résulte également une facilité de mise en œuvre de la présente invention au moment de l’assemblage de l’appareil électrique de protection 2, puisqu’ aucune autre pièce additionnelle ne doit être rajoutée ou rapportée.

Conformément à une spécificité de cette première possibilité selon l’invention, ledit au moins un des éléments de support 4 comprend une plaque 13 comprenant deux grands bords latéraux 14 et ladite portion saillante dudit au moins un élément anti-réamorçage 11 est saillante d’un des grands bords latéraux 14 (figures 3B, 4, 5, 6A, 6B, 7, 8). La plaque 13 est préférentiellement perforée.

Selon une première variante de réalisation de cette première possibilité, chaque élément de support 4 comprend une plaque 13 comprenant une pluralité de portions saillantes formant une pluralité d’éléments anti-réamorçage 11 et les portions saillantes d’une des plaques 13 étant situées en regard des portions saillantes de l’autre des plaques 13 (figures 5, 6 A et 6B).

Dans ce cas, il suffit de modifier les deux éléments de support 4 connus de l’art antérieur, d’y ajouter lesdites portions saillantes et de les substituer. Aucune autre pièce additionnelle ne doit être rajoutée. Cette disposition est particulièrement adaptée à l’industrialisation de la solution. En effet, préférentiellement, la paire de plaque 13, optionnellement perforée, chacune munie de portions saillantes constitue deux pièces. Chaque pièce présente alors une forme de peigne ayant une section en L dont les dents correspondent aux portions saillantes (figure 4). Ces pièces peuvent être venues de moulage. Par exemple, ces plaques 13 munies des portions saillantes peuvent être dans un matériau polymère, par exemple en polyamide.

Dans l’exemple non limitatif illustré aux figures 4, 5, 6 A et 6B, chaque plaque perforée 13 présente deux rangées RI, R2 sensiblement parallèles entres elles de perforations 13’ alignées. Une des rangées R2 se situe à proximité immédiate du bord latéral 14 duquel s’étendent les portions saillantes. Les portions saillantes de longueur L1 et d’épaisseur e sont sensiblement parallèles entre elles et sont espacées les unes des autres d’un intervalle régulier par une perforation 13’. Les portions saillantes consistent en des éléments allongés rectilignes. Les portions saillantes d’une plaque perforée 13 sont au nombre de quatorze. Les perforations 13’ de chaque rangée Rl, R2 sont au nombre de treize. Les plaques de fractionnement 3 sont au nombre de treize. Une perforation 13’ est prévue pour former une fixation avec une languette 3’ saillante du bord latéral 5 de la plaque de fractionnement 3. Les languettes 3’ sont agencées pour être emboîtées dans les perforations 13’.

Selon une deuxième variante de réalisation de cette première possibilité, chaque élément de support 4 comprend une plaque 13 comprenant une pluralité de portions saillantes et les portions saillantes d’une des plaques 13 sont reliées aux portions saillantes de l’autre des plaques 13, de sorte à former une pluralité d’éléments anti-réamorçage 11 de longueur prédéterminée Ll sensiblement égale à la largeur 11 de la plaque de fractionnement 3 (figures 7 et 8). La plaque 13 est préférentiellement perforée.

Dans ce cas, il suffit de modifier les deux éléments de support 4 connus de l’art antérieur, d’y ajouter lesdites portions saillantes de chaque élément de support 4 qui se rejoignent à leurs extrémités libres et de les substituer. Aucune autre pièce additionnelle ne doit être rajoutée. Cette disposition est particulièrement adaptée à l’industrialisation de la solution. En effet, préférentiellement, les deux plaques 13, optionnellement perforées, et les portions saillantes constituent une seule pièce. La manipulation est donc facilitée ainsi que l’assemblage du dispositif d’extinction 1.

Dans l’exemple non limitatif illustré aux figures 7 et 8, chaque plaque perforée 13 présente deux rangées Rl, R2 sensiblement parallèles entres elles de perforations 13’ alignées. Une des rangées R2 se situe à proximité immédiate du bord latéral 14 duquel s’étendent les portions saillantes qui dans cet exemple sont sous la forme d’éléments allongés rectilignes. Plus particulièrement, la pluralité d’éléments allongés rectilignes forme un entraxe entre les deux plaques perforées 13 qui sont maintenues parallèles entre elles et à distance. Chaque élément allongé rectiligne présente une longueur Ll et une d’épaisseur e. La pluralité d’éléments allongés rectilignes sont sensiblement parallèles entre eux et sont espacés les uns des autres d’un intervalle régulier par une perforation 13’. Ces éléments allongés rectilignes sont au nombre de quatorze. Les perforations 13’ de chaque rangée Rl, R2 sont au nombre de treize. Les plaques de fractionnement 3 sont au nombre de treize. Une perforation 13’ est prévue pour former une fixation avec une languette 3’ saillante du bord latéral 5 de la plaque de fractionnement 3. Les languettes 3’ sont agencées pour être emboîtées dans les perforations 13’.

Préférentiellement selon l’invention, la première possibilité et ses variantes de réalisation, ledit au moins un élément anti-réamorçage 11 est disposé en regard et à distance de la face principale 12 d’au moins une plaque de fractionnement 3 (figure 6B).

Dans ce cas, il n’y a pas de contact entre ledit élément anti réamorçage 11 et la face principale 12.

Selon une deuxième possibilité selon l’invention, ledit au moins un élément anti-réamorçage 11’ consiste en au moins une couche de revêtement s’étendant uniquement sur tout ou partie de la zone de positionnement P (figure 9).

Dans ce cas, il suffit de déposer une couche de revêtement sur la ou sur chaque face principale 12 d’une ou de plusieurs plaques de fractionnement 3. Aucune autre pièce additionnelle ne doit être rajoutée.

Préférentiellement selon l’invention, la première possibilité et ses variantes de réalisation, ainsi que la deuxième possibilité, ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” est disposé en regard et en contact de la face principale 12 d’au moins une plaque de fractionnement 3.

De préférence, le dispositif d’extinction 1 de l’arc électrique comprend une pluralité d’éléments anti-réamorçage 11, 11’, 11” centraux qui s’étendent chacun entre deux plaques de fractionnement 3 adjacentes (figures 3A, 6B, 8 et 11).

Dans ce cas, l’épaisseur e de l’élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” est, de préférence, strictement inférieure à l’intervalle de distance I entre deux plaques de fractionnement 3 adjacentes et supérieure à la moitié de la distance I entre deux plaques de fractionnement 3.

Cette disposition avantageuse permet de faciliter l’insertion/r intégration dudit au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” entre deux plaques de fractionnement 3 adjacentes. Par ailleurs, la résistance au fractionnement de l’arc électrique, que pourrait apporter ledit au moins un élément anti-réamorçage 11, est ainsi limitée.

De préférence, le dispositif d’extinction 1 de l’arc électrique comprend au moins un élément anti-réamorçage 11, 11’, 11” extrémal disposé en regard d’une plaque de fractionnement 3 extrémale (figures 3 A, 3B, 5, 6A, 8 et 11). Comme l’illustrent les figures 3A à 8, le dispositif d’extinction 1 compte treize plaques de fractionnement 3, dont deux plaques de fractionnement 3 extrémales, douze d’éléments anti-réamorçage 11 centraux et deux d’éléments anti-réamorçage 11 extrémaux. Ainsi, le dispositif d’extinction 1 peut être configuré de sorte qu’entre chaque plaque de fractionnement 3 adjacentes soit disposé un élément anti-réamorçage 11 central, soit pour un nombre n de plaques de fractionnement 3, n-l nombre d’élément anti-réamorçage 11 centraux. En outre, le dispositif d’extinction

1 peut être configuré de sorte qu’en face des deux plaques de fractionnement 3 extrémales soit disposé un élément anti-réamorçage 11 extrémal, soit deux éléments anti-réamorçage 11 extrémaux au total.

Comme l’illustre la figure 1, un appareil électrique de protection 2 comprend :

- au moins une première ligne comprenant une paire de contacts respectivement un contact fixe 15 et un contact mobile 16,

- un organe de commande 17 de la position du contact mobile 16, relié au contact mobile 16 par l'intermédiaire d'une serrure mécanique 18 apte à basculer entre deux positions stables correspondant respectivement à l'ouverture (figure 1) et à la fermeture des contacts fixe 15 et mobile 16 suite à une action sur l’organe de commande 17, ou à basculer dans une position d'ouverture des contacts fixe 15 et mobile 16 suite à une action mécanique d'au moins un déclencheur 19, 19’ répercutant un défaut électrique sur ladite au moins première ligne,

- des moyens de déclenchement 20 comportant au moins un actionneur magnétique 21 et/ou thermique 21’ et/ou électronique prévu pour actionner ledit au moins un déclencheur 19, 19’ en vue du déclenchement de la serrure mécanique 18, et

- au moins une chambre d’extinction 22 d’un arc électrique.

Conformément à l’invention, l’appareil électrique de protection

2 est caractérisé en ce que la chambre d’extinction 22 de l’arc électrique comprend le dispositif d’extinction 1 de l’arc électrique selon l’invention.

Selon un premier mode de réalisation de l’invention, l’appareil électrique de protection 2 comprend une enveloppe qui comporte deux parois latérales 23, la chambre d’extinction 22 de l’arc électrique étant délimitée au moins par les deux parois latérales 23 sur au moins une desquelles est disposé ledit au moins élément anti-réamorçage 11” (figures 10 et 11). Cette disposition particulièrement avantageuse, permet de tirer parti de l’existence d’au moins une paroi latérale 23, qui a pour fonction principale de maintenir mécaniquement les différents composants de l’appareil électrique de protection 2, pour y disposer ledit au moins un élément anti-réamorçage 11”. Il en résulte également une facilité de mise en œuvre de la présente invention au moment de l’assemblage de l’appareil électrique de protection 2, puisqu’ aucune autre pièce additionnelle ne doit être rajoutée. Il est possible dans ce cas de ne pas modifier les éléments de support 4 qui se présentent alors, préférentiellement sous la forme de deux plaques perforées 13 comprenant deux rangées Rl, R2 sensiblement parallèles entres elles de perforations 13’ alignées. De plus, lorsque les parois latérales 23 sont fabriquées par moulage, ledit au moins élément anti réamorçage 11” est préférentiellement moulé ou surmoulé lors de la fabrication de ces dernières. Par exemple, les parois latérales 23 et ledit au moins élément anti-réamorçage 11” peuvent être dans un matériau polymère, par exemple en polyamide.

Selon une spécificité de ce premier mode de réalisation de l’invention, au moins une des parois latérales 23 comprend une pluralité d’éléments anti-réamorçage 11” consistant en une pluralité de portions saillantes de longueur prédéterminée L1 (figures 10 et 11).

Dans l’exemple non limitatif illustré aux figures 10 et 11, les portions saillantes de longueur L1 et d’épaisseur e sont sensiblement parallèles entre elles et sont espacées les unes des autres d’un intervalle régulier. Les portions saillantes consistent en des éléments allongés rectilignes.

Dans ce cas, soit une seule des parois latérales 23 peut comprendre la pluralité d’éléments anti-réamorçage 11”, soit chacune des parois latérales 23 peut comprendre la pluralité d’éléments anti-réamorçage 11”.

Dans la chambre d’extinction 22 de l’arc électrique, la tension de l’arc électrique Uarc vérifie la relation connue suivante : Uarc=Ue+E0d, avec Ue une composante liée aux contacts fixe et mobile 15, 16 et EOd une composante liée à la colonne de l’arc électrique et dont la valeur est proportionnelle à la longueur de la colonne de l’arc électrique.

À titre d’exemple, la composante Ue peut être de l’ordre de 18 Volts, tandis que la seconde composante E0 peut être de quelques Volts par millimètres. Il découle donc de cette relation, que pour augmenter la tension de l’arc électrique Uarc, il convient plutôt de fractionner l’arc électrique en une multitude d’arcs électriques fractionnés EF, afin de maximiser le terme prépondérant Ue, plutôt qu’allonger l’arc électrique, c’est le choix qui est fait dans la présente invention qui cherche à privilégier la compacité.

Plus particulièrement, la chambre d’extinction 22 de l’arc électrique peut être découpée en trois sous-ensembles.

Dans le premier sous-ensemble est situé le contact fixe 15 et le contact mobile 16. Préférentiellement, le contact fixe 15 comporte une électrode ou pastille de contact 24, qui peut être en alliage argent graphite (AgC). Le contact mobile 16 peut quant à lui être en cuivre argenté (Cu/Ag). L’arc électrique est formé dans ce premier sous-ensemble au moment de l’ouverture des contacts fixe/mobile 15, 16.

Dans le deuxième sous-ensemble, également appelé préchambre, sont situées deux cornes conductrices 25 et 26 qui sont en regard l’une de l’autre et qui délimitent la préchambre 27. Leur fonction est de guider l’arc électrique vers la pluralité de plaques de fractionnement 3. Une des cornes conductrices 25 porte le contact fixe 15. Les cornes conductrices 25, 26 sont préférentiellement en acier doux revêtu de cuivre ou de nickel. Les cornes conductrices 25, 26 sont divergentes du premier sous-ensemble vers le troisième sous-ensemble. La préchambre 27 peut également comprendre deux joues 27’ isolantes en regard l’une de l’autre et qui sont montées sur les parois latérales 23. Par exemple, ces joues isolantes 27’ peuvent être en polymère, tel que le polyamide. Les joues isolantes 27’ ont pour fonction de former des canaux d’échappement C pour l’expulsion des gaz ionisés créés au sein de la chambre d’extinction 22 de l’arc électrique.

Dans le troisième sous-ensemble est disposé le dispositif d’extinction 1 de l’arc électrique selon l’invention. Ce troisième sous- ensemble comprend donc au moins une pluralité de plaques de fractionnement 3 de l’arc électrique disposées sensiblement parallèles les unes par rapport aux autres et étant maintenues entre elles d’un intervalle de distance I entre deux plaques de fractionnement 3 adjacentes par deux éléments de support 4 disposés sur au moins une partie de chaque bord latéral 5 que comprend chacune des plaques de fractionnement 3. Une des cornes conductrices 26 se prolonge dans ce troisième sous-ensemble. Les plaques de fractionnement 3 peuvent être en acier doux revêtu de cuivre ou de nickel. Les deux éléments de support 4 peuvent être en matériau isolant, par exemple, en carton isolant. La largeur 11 des plaques de fractionnement 3 occupe sensiblement toute la largeur lm de l’appareil électrique de protection 2, cette largeur pouvant être d’un module, comme expliqué ci- après (figures 2B et 3B). La largeur 11 peut être sensiblement comprise entre 13 et 15 millimètres, tandis que la largeur lm de l’appareil électrique de protection 2 peut être de 18 millimètres.

L’appareil électrique de protection 2 selon l’invention est de préférence du type modulaire, et ainsi présente une largeur lm multiple d’un module, c’est-à-dire que la distance entre les deux parois latérales 23 de l’enveloppe de l’appareil électrique de protection 2 correspond à un multiple d’une valeur normalisée, appelée module. La largeur d’un module est sensiblement de l’ordre de 18 millimètres. De préférence, l’appareil électrique de protection 2 a une largeur lm d’un seul module (figures 2B et 3B).

L’appareil électrique de protection 2, peut consister en un disjoncteur ou un disjoncteur différentiel, de préférence de type modulaire.

L’appareil électrique de protection 2 peut être prévu pour protéger une seule ligne (appareil électrique de protection 2 monopolaire) ou plusieurs lignes (appareil électrique de protection 2 multipolaire).

La première ligne peut comprendre une première borne de raccordement 28 et une deuxième borne de raccordement 29 entre lesquelles sont disposés le contact fixe 15 et le contact mobile 16. La première borne de raccordement 28 est de manière préférée prévue pour être reliée électriquement au réseau électrique, tandis que la deuxième borne de raccordement 29 est de manière préférée prévue pour être reliée électriquement à une charge, d’une installation électrique.

Par exemple, comme l’illustre la figure 1, le contact fixe 15 peut être relié électriquement à la première borne de raccordement 28 et le contact mobile 16 peut être relié électriquement à la deuxième borne de raccordement 29.

Préférentiellement, l’actionneur magnétique 21 est relié électriquement, d’une part, à la première borne de raccordement 28 et d’autre part, au contact fixe 15, entre ces derniers.

De préférence, l’actionneur magnétique 21 comprend une bobine 30 entourant un noyau mobile 31 en translation pouvant percuter le déclencheur 19, de sorte à actionner la serrure mécanique 18. Le noyau mobile 31 est configuré pour se déplacer en cas de court-circuit. Préférentiellement, l’actionneur thermique 2 G est relié électriquement, d’une part, à la deuxième borne de raccordement 29 et d’autre part, au contact mobile 16, entre ces derniers.

L’actionneur thermique 21’ peut être constitué d’un bilame, relié électriquement ou non au contact mobile 4 par un conducteur souple (non représenté) tel qu’une tresse conductrice, agencé pour actionner le déclencheur 19’ sous l’effet d’une déformation du bilame de sorte à actionner la serrure de mécanique 18. Avantageusement, le bilame est déformé par chauffage direct ou indirect du conducteur souple, en cas de surintensité prolongée.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.