EP0058589B1 - Adaptateur à interrupteur différentiel - Google Patents

Adaptateur à interrupteur différentiel Download PDF

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EP0058589B1
EP0058589B1 EP19820400152 EP82400152A EP0058589B1 EP 0058589 B1 EP0058589 B1 EP 0058589B1 EP 19820400152 EP19820400152 EP 19820400152 EP 82400152 A EP82400152 A EP 82400152A EP 0058589 B1 EP0058589 B1 EP 0058589B1
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contacts
power circuit
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housing
electronic card
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EP19820400152
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Michel Bonniau
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Merlin Gerin SA
Original Assignee
Merlin Gerin SA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/02Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by earth fault currents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/713Structural association with built-in electrical component with built-in switch the switch being a safety switch
    • H01R13/7135Structural association with built-in electrical component with built-in switch the switch being a safety switch with ground fault protector

Definitions

  • the known adapters are bulky and expensive, which limits their possibility of use.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks, and to allow the production of a compact adapter with a reduced number of parts and assembly work.
  • the arrangement in three layers of the constituent elements of the adapter allows a limitation of the electrical and mechanical connections.
  • the electronic card advantageously carries a printed circuit connecting the components carried by the card and this printed circuit is connected to the power circuit during the soldering of connections of parts belonging to the power circuit. This arrangement allows the production of sub-assemblies, the final assembly of which is particularly simple and rapid.
  • the differential fault detector is preferably of high sensitivity causing tripping for earth fault currents, for example equal to or less than 30 mA.
  • the plastic adapter housing is constituted by a base 10, forming the rear face and covered by a cover 12, carrying the front face 14.
  • the base 10 carries on the rear face, a cylindrical collar 16 protruding, crossed by pins 18 and an earth contact 20, constituting a standard plug with earth connection capable of being plugged into a conjugated wall socket.
  • the front face 14 of the cover 12 includes a flange socket 22, the bottom of which is pierced by two orifices 24 giving access to two sockets 26.
  • a ground plug 28 projects inside the flange 22, the assembly constituting a socket with standard female plug.
  • the sockets 26 are aligned with the pins 18 and in the working position the adapter is plugged into a wall socket and receives a plug from a user appliance plugged into the canister 22.
  • the plug 18, 20 and the plug 26 , 28 can of course be of a different type.
  • the first electromechanical sub-assembly 30 is constituted by a polarized relay 38 capable of triggering in the event of an earth fault or lack of voltage, a mechanism 40 comprising a finger 42 passing through a wall 43 of separation sub-assemblies 30, 32.
  • the sub-assembly 32 is a sliding contact switch 44, cooperating with two pairs of fixed contacts 46 and actuated by the finger 42 of the mechanism 40.
  • the fixed contacts 46 are extended by lugs attachment 48 passing through holes in the bottom of an insulating support 50 forming a partition separating the sub-assemblies 32, 34.
  • the fixing lugs 48 pass through holes 52 m swam on the electronic card 36.
  • the tabs 48 and the orifices 52 have a rectangular section and the fixing of the contacts 46 on the card 36 is carried out in a manner well known to specialists by twisting the end of the tab 48 projecting from the card 36.
  • On the card 36 are also fixed the sockets 26, a toroid 54 of a differential transformer as well as various electronic components 56.
  • the electrical power circuit of the adapter consists of the two pins 18, two conductors 58 connecting pads 60 of the pins 18 to two fixed contacts 46 and two conductors 62 connecting the opposite fixed contacts 46 to the sockets 26 passing through the toroid orifice 54. It is easy to see that in the open position of the movable contact bridge switch 44, the power circuit is interrupted. In the closed position of this switch, electrical continuity is ensured between the pins 18 and the sockets 26.
  • the earth contact 20 is electrically connected to the earth pin or plug 28 by a fixing screw 63.
  • the toroid 54 carries a winding secondary supplying a trip signal, in the event of a differential fault, to the polarized relay 38.
  • the signal delivered by the secondary winding is processed and possibly amplified by an electronic circuit carried by the electronic card 36.
  • the electronic circuit of the card 36 is of the printed circuit type 64 facilitating the production and mounting of the electronic card 36.
  • the printed circuit 64 is connected to the power circuit at the level of the lugs 48 of the fixed contacts 46, the connection being made during welding of the end of the conductors 58 to the lugs 48.
  • a control lever 66 is housed in a cell 68 of the front face 14 and cooperates with the control mechanism 40 to open, close or reset this mechanism.
  • a test button 70 simulating a differential fault to verify the proper functioning of the adapter.
  • a window 72 formed in the bottom of the cell 68 opposite a lamp 74, allows an indication of the commissioning of the adapter.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

  • L'invention est relative à un adaptateur à prise de courant comprenant un boîtier moulé en forme de bloc parallélépipédique ayant une face avant présentant des ouvertures d'une fiche femelle et une face arrière présentant en alignement desdites ouvertures des broches d'une fiche mâle susceptible d'être enfichée sur une prise murale à collerette, ledit boîtier contenant :
    • - un circuit de puissance reliant électriquement ladite fiche femelle à ladite fiche mâle,
    • - un transformateur de détection d'un courant différentiel ayant des enroulements primaires constitués par ledit circuit de puissance et un enroulement secondaire engendrant un signal de déclenchement lors d'un défaut différentiel,
    • - des contacts électriques insérés dans ledit circuit de puissance pour interrompre ce dernier en position d'ouverture des contacts,
    • - un mécanisme de commande desdits contacts électriques ayant un dispositif de déclenchement pour ouvrir automatiquement lesdits contacts,
    • - un relais de commande dudit dispositif de déclenchement piloté par ledit signal de déclenchement et associé audit mécanisme de commande.
  • Un adaptateur du genre mentionné est décrit dans les documents US-A-4.079.344 et FR-A-1.594.330 ; il est destiné à être enfiché sur une prise de courant et à recevoir la fiche d'un appareil, par exemple portatif. On a déjà réalisé (FR-A-2.087.761) des prises de courant contenant un mécanisme de détection et d'interruption des défauts à la terre, mais pour assurer une protection certaine il conviendrait d'utiliser uniquement des prises de ce type, ce qui augmenterait notablement le prix de l'installation électrique, par exemple d'une habitation. Il est également connu (FR-A-1.277.542) de placer à l'entrée du système de distribution électrique, par exemple d'une habitation, un disjoncteur différentiel protégeant l'ensemble de l'installation. Ces systèmes ne sont pas à l'abri de déclenchements intempestifs ou de faux déclenchements particulièrement gênants, lorsque le disjoncteur est du type ultrasensible, du fait de la longueur du câblage entre le disjoncteur et l'appareil d'utilisation. L'adaptateur ne présente pas ces inconvénients et est d'une utilisation beaucoup plus souple sans nécessiter une transformation quelconque des installations existantes.
  • Les adaptateurs connus sont volumineux et coûteux ce qui limite leur possibilité d'utilisation. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et de permettre la réalisation d'un adaptateur compact à nombre de pièces et travail d'assemblage réduits.
  • L'adaptateur selon l'invention est caractérisé en ce que la partie supérieure dudit boîtier est essentiellement occupée par les éléments constitutifs desdites fiches femelle et mâle, la partie inférieure étant subdivisée par des cloisons en trois parties,
    • - une partie avant adjacente à la face avant du boîtier et recevant l'ensemble électromécanique constitué par le mécanisme de commande et le relais,
    • - une partie intermédiaire contenant un bloc interrupteur formé par lesdits contacts électriques,
    • - et une partie arrière adjacente à la face arrière du boîtier contenant une carte électronique parallèle à la face arrière et portant ledit transformateur de détection et un dispositif électronique de traitement dudit signal de déclenchement, la cloison de séparation de la partie avant et de la partie intermédiaire étant traversée par une liaison mécanique de transmission du mouvement de commande desdits contacts, et la cloison de séparation de la partie intermédiaire et de la partie arrière étant traversée par une liaison électrique du circuit de puissance reliant ledit bloc interrupteur et ladite carte électronique.
  • La disposition en trois couches des éléments constitutifs de l'adaptateur permet une limitation des liaisons électriques et mécaniques. La carte électronique porte avantageusement un circuit imprimé reliant les composants portés par la carte et ce circuit imprimé est connecté au circuit de puissance lors de la soudure de connexions de parties appartenant au circuit de puissance. Cet agencement permet une réalisation de sous-ensembles dont l'assemblage final est particulièrement simple et rapide. Le détecteur de défauts différentiels est de préférence à haute sensibilité provoquant un déclenchement pour des courants de défaut à la terre, par exemple égaux ou inférieurs à 30 mA.
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un adaptateur selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en élévation de l'adaptateur selon la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue en élévation de la face arrière de l'adaptateur ;
    • la figure 4 est une vue en élévation de la carte électronique de l'adaptateur selon la figure 1.
  • Sur les figures, le boîtier de l'adaptateur en matière plastique est constitué par un socle 10, formant la face arrière et coiffé par un capot 12, portant la face avant 14. Le socle 10 porte sur la face arrière, une collerette cylindrique 16 en saillie, traversée par des broches 18 et un contact de terre 20, constituant une fiche normalisée à prise de terre susceptible de s'enficher dans une prise murale conjuguée. La face avant 14 du capot 12 comporte un alvéole à collerette 22 dont le fond est percé par deux orifices 24 donnant accès à deux douilles 26. Une fiche de terre 28 fait saillie à l'intérieur de la collerette 22, l'ensemble constituant une prise à fiche femelle normalisée. Les douilles 26 sont alignées avec les broches 18 et en position de travail l'adaptateur est embroché dans une prise murale et reçoit une fiche d'un appareil d'utilisation embrochée dans l'avéole 22. La fiche 18, 20 et la prise 26, 28 peuvent bien entendu être d'un type différent.
  • A l'intérieur du boîtier sont échelonnés en profondeur successivement à partir de la face avant 14 un premier sous-ensemble électromécanique 30, un deuxième sous-ensemble électrique 32 et un troisième sous-ensemble 34 essentiellement constitué par une carte électronique 36 s'étendant parallèlement à faible écartement du socle 10. Le premier sous-ensemble 30 est constitué par un relais polarisé 38 susceptible de déclencher en cas de défaut à la terre ou de manque de tension, un mécanisme 40 comportant un doigt 42 traversant une paroi 43 de séparation des sous-ensembles 30, 32. Le sous-ensemble 32 est un interrupteur à pont de contact 44 coulissant, coopérant avec deux paires de contacts fixes 46 et actionné par le doigt 42 du mécanisme 40. Les contacts fixes 46 se prolongent par des pattes de fixation 48 traversant des orifices ménagés dans le fond d'un support isolant 50 formant une cloison de séparation des sous-ensembles 32, 34. Les pattes de fixation 48 traversent des orifices 52 ménagés sur la carte électronique 36. Les pattes 48 et les orifices 52 présentent une section rectangulaire et la fixation des contacts 46 sur la carte 36 est effectuée d'une manière bien connue des spécialistes par torsion de l'extrémité de la patte 48 dépassant de la carte 36. Sur la carte 36 sont également fixées les douilles 26, un tore 54 d'un transformateur différentiel ainsi que différents composants électroniques 56.
  • Le circuit électrique de puissance de l'adaptateur est constitué par les deux broches 18, deux conducteurs 58 reliant des plages 60 des broches 18 à deux contacts fixes 46 et deux conducteurs 62 reliant les contacts fixes opposés 46 aux douilles 26 en passant par l'orifice du tore 54. Il est facile de voir qu'en position d'ouverture de l'interrupteur à pont de contact mobile 44, le circuit de puissance est interrompu. En position de fermeture de cet interrupteur la continuité électrique est assurée entre les broches 18 et les douilles 26. Le contact de terre 20 est électriquement connecté à la broche ou fiche de terre 28 par une vis de fixation 63. Le tore 54 porte un enroulement secondaire délivrant un signal de déclenchement, en cas de défaut différentiel, au relais polarisé 38. Le signal délivré par l'enroulement secondaire est traité et éventuellement amplifié par un circuit électronique porté par la carte électronique 36. En se référant plus particulièrement à la figure 4, on voit que le circuit électronique de la carte 36 est du type à circuit imprimé 64 facilitant la réalisation et le montage de la carte électronique 36.
  • Le circuit imprimé 64 est relié au circuit de puissance au niveau des pattes 48 des contacts fixes 46, la liaison s'effectuant lors du soudage de l'extrémité des conducteurs 58 aux pattes 48.
  • Un levier de commande 66 est logé dans un alvéole 68 de la face avant 14 et coopère avec le mécanisme de commande 40 pour ouvrir, fermer ou réarmer ce mécanisme. Dans l'alvéole 68 fait saillie un bouton test 70 simulant un défaut différentiel pour vérifier le bon fonctionnement de l'adaptateur. Une fenêtre 72, ménagée dans le fond de l'alvéole 68 en regard d'une lampe 74, permet une indication de la mise en service de l'adaptateur.
  • Il est inutile de décrire le fonctionnement du déclencheur différentiel qui est bien connu des spécialistes et il suffit de remarquer que la structure selon l'invention permet une réduction de l'encombrement et une facilité de montage de l'adaptateur.

Claims (6)

1. Adaptateur à prise de courant comprenant un boîtier moulé (10, 12) en forme de bloc parallélépipédique ayant une face avant (14) présentant des ouvertures (24) d'une fiche femelle et une face arrière présentant en alignement desdites ouvertures (24) des broches (18) d'une fiche mâle susceptible d'être enfichée sur une prise murale à collerette, ledit boîtier contenant :
- un circuit de puissance (58, 62) reliant électriquement ladite fiche femelle à ladite fiche mâle,
- un transformateur (54) de détection d'un courant différentiel ayant des enroulements primaires constitués par ledit circuit de puissance (58, 62) et un enroulement secondaire engendrant un signal de déclenchement lors d'un défaut différentiel,
- des contacts électriques (44, 46) insérés dans ledit circuit de puissance pour interrompre ce dernier en position d'ouverture des contacts,
- un mécanisme de commande (40) desdits contacts électriques ayant un dispositif de déclenchement pour ouvrir automatiquement lesdits contacts,
- un relais de commande (38) dudit dispositif de déclenchement piloté par ledit signal de déclenchement et associé audit mécanisme de commande (40), caractérisé en ce que la partie supérieure dudit boîtier (10, 12) est essentiellement occupée par les éléments constitutifs desdites fiches femelle et mâle, la partie inférieure étant subdivisée par des cloisons en trois parties :
- une partie avant (30) adjacente à la face avant (14) du boîtier et recevant l'ensemble électromécanique constitué par le mécanisme de commande (40) et le relais (38),
- une partie intermédiaire (32) contenant un bloc interrupteur formé par lesdits contacts électriques (44, 46),
- et une partie arrière (34) adjacente à la face arrière (10) du boîtier contenant une carte électronique (36) parallèle à la face arrière et portant ledit transformateur de détection (54) et un dispositif électronique de traitement dudit signal de déclenchement, la cloison de séparation (43) de la partie avant (30) et de la partie intermédiaire (32) étant traversée par une liaison mécanique (42) de transmission du mouvement de commande desdits contacts, et la cloison (50) de séparation de la partie intermédiaire (32) et de la partie arrière (34) étant traversée par une liaison électrique du circuit de puissance (58, 62) reliant ledit bloc interrupteur et ladite carte électronique.
2. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bloc interrupteur (32) comporte un coulisseau de support de ponts de contacts (44) coopérant avec des contacts fixes (46) qui se prolongent par des pattes de fixation (48) et de connexion à ladite carte électronique (36).
3. Adaptateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite carte électronique (36) porte un circuit imprimé (64) constituant le circuit dudit dispositif électronique de traitement, ledit circuit imprimé étant connecté audit circuit de puissance (58, 62) par des soudures connectant en même temps les éléments du circuit de puissance auxdites pattes de fixation (48) et de connexion.
4. Adaptateur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les pattes de connexion (48) des contacts fixes (46) traversent des orifices (52) ménagés dans ladite carte électronique (36).
5. Adaptateur selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la face avant (14) présente un premier alvéole (22) formant la collerette de la prise à fiche femelle et un deuxième alvéole (68) de logement d'une manette (66) du mécanisme de commande (10).
6. Adaptateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit deuxième alvéole (68) contient de plus un bouton test (70).
EP19820400152 1981-02-18 1982-01-28 Adaptateur à interrupteur différentiel Expired EP0058589B1 (fr)

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