EP0281969B1 - Prise de courant à module supplémentaire - Google Patents

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EP0281969B1
EP0281969B1 EP88103432A EP88103432A EP0281969B1 EP 0281969 B1 EP0281969 B1 EP 0281969B1 EP 88103432 A EP88103432 A EP 88103432A EP 88103432 A EP88103432 A EP 88103432A EP 0281969 B1 EP0281969 B1 EP 0281969B1
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EP
European Patent Office
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plug socket
flush
circuit board
base
socket according
Prior art date
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EP88103432A
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German (de)
English (en)
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EP0281969A3 (en
EP0281969A2 (fr
Inventor
Helmut Eberwein
Walter Dipl.-Ing. Aumeier
Raimund König
Manfred Zeidler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASEA BROWN BOVERI AKTIENGESELLSCHAFT
Dehn SE and Co KG
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Germany
Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Asea Brown Boveri AB
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Publication date
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Publication of EP0281969A2 publication Critical patent/EP0281969A2/fr
Publication of EP0281969A3 publication Critical patent/EP0281969A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/73—Means for mounting coupling parts to apparatus or structures, e.g. to a wall
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6666—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in overvoltage protection

Definitions

  • the invention relates to a built-in socket provided with an additional module according to the preamble of claim 1.
  • z. B. provides overvoltage protection, a filter function, a relay or an electronic remote switch, or is provided with a residual current circuit breaker.
  • a socket is already known, in which a residual current circuit breaker assigned to it is not only installed in a spatially adjacent wall mounting box, but is used for wall mounting a single, common wall mounting box.
  • the space available in the installation box is only used by the residual current circuit breaker.
  • the socket that can be plugged onto the residual current circuit breaker is made up of special parts that have to be created specifically for this type of socket.
  • a built-in socket with a support ring is known, on which a socket base is held via spacer bars.
  • the socket base is covered by a plug pot provided with a cover frame and designed as a central piece.
  • electronic switch-off means are arranged in side recesses provided for this purpose. This means that the socket base cannot be used in its usual form for the inclusion of an additional switching module, but must be specially adapted.
  • the characterizing features of claim 1 is such that the socket base is raised towards the support ring, but not beyond it, and its installation depth is reduced, so that the additional module the underside of the socket base and is held by means of clamp-like first latching hooks on projections of the socket base, that the top of the additional module adjoining the socket base is adapted to the underside of the base, and that the installation depth of the socket base provided with the additional module is the standardized minimum distance to the can bottom.
  • the additional module Due to the design of the top of the additional module, which adapts to the underside of the socket base, it is possible to reduce the installation depth of the socket compared to known designs with an additional module.
  • the clip-like first latching hooks allow the additional module to be anchored to projections of the socket base in a single operation, without this requires a change in the socket base. So that the additional module maintains a standardized minimum distance from the bottom of the socket when the socket is installed, the socket base must be raised compared to conventional sockets. However, this does not happen, as is known from the prior art, beyond the support ring of the socket resting on the installation wall, but only by means of shortened spacer webs connecting the socket to the support ring. This version remains thus maintain the socket in its basic structure, so that not only an unchanged base can be used, but the socket can also be used without an additional module.
  • Lifting the socket base also increases the distance between the top of the socket and the installation wall.
  • the additional module is to be constructed in such a way that it consists of a few assemblies which are easy to combine. It therefore expediently consists of a lower housing part, an upper housing part and a circuit board inserted between the housing parts and carrying the electrical components.
  • a particularly simple structure results from the fact that the latching hooks required for connection to the socket base are fastened to the upper housing part and preferably consist of flexible plastic from which the entire upper housing part is injection molded from the same material. These latching hooks grip the socket base on projections on which the spacer webs of the support ring are also fastened, since these are freely accessible starting from the underside of the socket base.
  • the additional module can be measured electrically in the event of a fault
  • the lower housing part is removed, the printed circuit board remains connected to the upper part and its conductor tracks are accessible.
  • the lower part of the housing is therefore advantageously fastened by means of second latching hooks which, starting from the upper part of the housing, engage in window cutouts in the side wall of the lower part of the housing.
  • the second locking hooks are molded onto the first locking hooks in the same material, but point in the opposite direction.
  • the rubber ring usually required for returning the expanding claws can be omitted when an additional module is attached. Its function is performed by two resilient tabs formed from the base of the lower housing part. They protrude flats on both sides of the side wall of the lower housing part such that the two expansion claws attached to the socket base each come to lie between a flattened portion and a tab. The tabs exert a spring force that counteracts the expansion of the expanding claws.
  • an overvoltage protection circuit has the task of protecting the consumers connected to the socket from dangerous overvoltages.
  • overvoltages can be caused by lightning strikes or switching operations in the network.
  • VDR Voltage Dependent Resistors
  • the varistor can be subjected to considerable surge loads, which not only endanger its function, but can sometimes lead to explosive destruction.
  • an overcurrent release e.g. B. a fuse
  • overcurrent releases do not always respond sufficiently quickly, so that the described risk can not be completely excluded.
  • this has a special function when the socket sockets are connected in series with the fuse.
  • the fuse can be blown due to a lack of voltage at the sockets of the socket.
  • the overvoltage module can be replaced quickly while the socket can still be used.
  • An expedient solution provides for the entire module to be filled with a poorly heat-conducting, mechanically resistant casting compound enclosing the electrical components. It is even more advantageous to provide the module with a separation chamber in which only the varistors at risk can be accommodated and then to fill this separation chamber with casting compound.
  • the casting compound not only helps to avoid a fire risk, but also ensures a mechanical connection of the circuit board to the upper part of the housing.
  • a bulge is also provided on the upper part of the housing, which is arranged in such a way that it comes to rest at a point left free by the socket base. Measures of this type made it possible to make the additional module provided for surge arresters from the underside of the socket base extremely flat.
  • connection terminals takes place in a space which is not required by the socket base and which is on both sides of an earth bracket offset by 90 ° with respect to the spacer bars.
  • Each of the three terminals for phase, neutral and protective conductors has two terminal contacts for connecting incoming and outgoing lines of the same potential.
  • the terminals are preferably screwless and can be operated from the connector side.
  • the opposite side which faces the circuit board, they have contact pins with which they are soldered to the conductor tracks of the circuit board.
  • terminals are each provided with inward locking edges, which allow the circuit board to be fixed before the filling of the casting compound creates a firm connection.
  • openings are left on the upper housing part, which are used to lead through lines that are soldered to the circuit board at one end and rest at the socket terminals at the other end.
  • the socket terminals are protected against unauthorized opening, e.g. secured with a varnish.
  • the basic structure of the socket consists of a socket base 1, which is held by a support ring 2, a plug socket 3, which protects the socket base 1 against contact on the plug side, a cover frame 4, which covers the installation opening of an installation wall W, and an additional module 5 fastened on the underside of the socket base 1, which is mounted together with the socket base 1 in a wall mounting box 9.
  • the assembly is usually carried out by expanding claws 16, which are actuated by expanding screws 15.
  • FIGS. 6 to 9 The various components of an additional module are shown in these, which are to ensure surge protection for the consumers connected to the socket.
  • the sectional drawing according to FIG. 8 reveals an upper housing part 6, a printed circuit board 7 and a lower housing part 8.
  • a varistor 75, a fuse 77, a gas discharge arrester 76 and three connecting terminals 71 are mounted on the printed circuit board 7 and are electrically connected via the conductor tracks (not shown).
  • These components are each positioned so that they, as far as they over the cover level of the upper housing part 6th protrude, find space in free spaces that are not required by socket base 1. For the terminals, this space is parallel to the earthing bracket 13 in the extension of the insulating body 17 receiving the sockets.
  • These points are also easily accessible on the plug side, so that the two electrically connected terminal contacts 71a, 71b of each connecting terminal 71, which are designed as screw terminals in the example, are easy to operate from the front of the socket.
  • connection wires are fed in parallel to the socket bottom 91 of the installation box 9, each connection terminal being able to be connected to an incoming and an outgoing connection wire, so that the lines can be continued beyond the socket.
  • the terminals 71 are electrically connected via contact pins 72.
  • a further use of the free space remaining in the region of the socket base takes place through the gas discharge arrester 76, for which a bulge 67 is provided in the upper housing part 6.
  • a separation chamber 64 is formed on the inside of the upper housing part 6. This is filled with a casting compound 66 via a pouring hole 78 provided in the printed circuit board 7.
  • the additional module 5 is generally installed in such a way that the printed circuit board 7 is first created with the components mounted on it, then the upper housing part 6 is placed on the printed circuit board 7.
  • the upper housing part 6 is fixed with the aid of the connecting terminals 71, which project beyond the upper housing part 6 in the area of the recesses 63 provided for this purpose and each have a latching edge 79 on a side facing the upper housing part 6.
  • the upper housing part 6 slides over this latching edge 79 when it is put on and is then held in its position.
  • the subsequent filling of the separation chamber 64 with casting compound 66 results in a permanent connection between the upper housing part 6 and the printed circuit board 7.
  • the subsequent fitting of the lower housing part 8 is achieved by means of second latching hooks 62 which are formed on the upper housing part 6 and engage in window cutouts 82 in the lower housing part 8 , facilitated. By pushing back the locking hooks, the lower housing part 8 can be removed at any time in order to make the circuit board 7 accessible for service measurements if necessary.
  • first latching hooks 61 are formed on the upper housing part 6, which extend in the opposite direction to the latter and whose hooks lie opposite one another in the form of pliers. These second latching hooks 61 anchor themselves on projections 11 when the additional module 5 is unplugged onto the base 1. The projections 11 serve at the same time for fastening the expanding claws.
  • the two housing parts 6 and 8 are made of flexible plastic, which gives the locking hooks 61, 62 resilient properties.
  • two tabs 85 also spring, which grip the expanding claws 16 on both sides of the socket base 1 and press them against the base, so that they can only be spread against the spring force of the tabs 85. When loosening the expanding claws 16 the socket 1 can thus be easily removed from the wall mounting box 9.
  • corner pieces remain free, which are used for soldering lines 74, and thus enable a connection to the socket terminals 14 of the socket base 1.
  • the side wall 81 of the pot-shaped lower housing part 8 is provided on both sides in the area of the tabs 85 with a flattening, which reduces the diameter of the housing at this point and leaves space for the expanding claws 16.
  • the side wall 81 is perforated in the area of the connection terminals in order to allow the supply lines to be fed.
  • FIG. 10 shows the circuit diagram of an overvoltage module.
  • the phase conductor L, the neutral conductor N and the protective conductor are connected to the two-pole connection terminals 71 of the overvoltage module 5. All three lines lead via the printed circuit board 7 to the socket terminals 14, with only a fuse 77 being inserted into the phase conductor L.
  • the sockets 17 are accordingly marked with L ⁇ and N ⁇ . Behind the fuse 77, a varistor 75 is arranged parallel to the sockets L ⁇ , N ⁇ , which also protects parallel consumers from dangerous overvoltages.
  • a discharge gap 76 inserted between the neutral conductor and the protective conductor enables high-strength surge protection between all three conductors L ⁇ , N ⁇ and .
  • the fuse 77 is matched to the varistor 75 in such a way that it normally blows first in the event of damage.
  • the socket is de-energized, which is also possible without additional optical signaling, e.g. through a light, is easy to diagnose.
  • the overvoltage module can be easily replaced due to its special design.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Claims (18)

  1. Prise de courant à encastrer comportant une bague de support (2) sur laquelle est maintenu, par des entretoises (21), un socle de prise de courant (1) qui est recouvert du côté de la fiche d'une cuvette à fiche (3), pourvue d'un cadre de recouvrement (4) et réalisée sous la forme d'une pièce centrale, et qui présente, sur son côté encastré, un module supplémentaire (5), caractérisée en ce que la longueur des entretoises (21) agencées sur la bague de support (2) est telle que le socle de prise de courant (1) est surélevé en direction de la bague de support, mais non au-delà, et que sa profondeur d'encastrement est diminuée, en ce que le module supplémentaire (5) est disposé sur la face inférieure du socle de prise de courant (1) et est maintenu, en étant directement appliqué sur ce socle, sur des saillies (11) du socle de prise de courant (1) au moyen de premiers crochets d'arrêt (61) réalisés en forme de griffes, en ce que la face supérieure du module supplémentaire (5) avoisinant le socle de prise de courant (1) est adaptée à la face inférieure du socle et en ce que la profondeur d'encastrement du socle de prise de courant (1) pourvu du module supplémentaire (5) comprend la distance minimale normalisée (N) par rapport au fond de la boîte (91).
  2. Prise de courant à encastrer, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cuvette à fiche (3), également surélevée par suite de la surélévation du socle de prise de courant (1) est adaptée de façon que soit elle saisisse le cadre de recouvrement (4) inchangé dans ses dimensions et elle le presse contre la paroi d'encastrement (W), soit elle reste elle-même inchangée et sa saillie par rapport à la paroi d'encastrement (W) est compensée par un cadre de recouvrement (4) surélevé de manière correspondante.
  3. Prise de courant à encastrer, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le cadre de recouvrement (4) est saisi par la cuvette à fiche (3), de façon à être fixé entre celle-ci et la paroi d'encastrement (W) ou en ce que le cadre de recouvrement (4) et la cuvette à fiche (3) sont réalisés en une pièce.
  4. Prise de courant à encastrer, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le module supplémentaire (5) est constitué d'une partie de boîtier inférieure (8), d'une partie de boîtier supérieure (6) et d'une plaquette à circuit imprimé (7) portant les éléments constitutifs électriques et interposée entre les parties de boîtier.
  5. Prise de courant à encastrer, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que sur la partie de boîtier supérieure (6) sont montés les premiers crochets d'arrêt (61), de préférence en même matière, réalisés en matière plastique flexible et nécessaires pour l'assemblage avec le socle de prise de courant (1).
  6. Prise de courant à encastrer, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les premiers crochets d'arrêt (61) de la partie de boîtier supérieure saisissent le socle de prise de courant (1) par les saillies (11) auxquelles sont fixées aussi les entretoises (21) de la bague de support (2).
  7. Prise de courant à encastrer, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaquette à circuit imprimé (7) ainsi que la partie de boîtier inférieure (8) recouvrant en forme de pot la plaquette à circuit imprimé (7) sont fixées à la partie de boîtier supérieure (6) par des deuxièmes crochets d'arrêt (62) de façon que la plaquette à circuit imprimé (7) reste assemblée à la partie de boîtier supérieure (6) lorsque la partie de boîtier inférieure (8) est enlevée.
  8. Prise de courant à encastrer, selon la revendication 7, caractérisée en ce que les deuxièmes crochets d'arrêt (62) sont disposés sur la partie de boîtier supérieure (6) et pénètrent dans des découpes de fenêtre (82) de la paroi latérale (81) de la partie de boîtier inférieure (8), les deuxièmes crochets d'arrêt (62) étant orientés dans la direction opposée à celle des premiers crochets d'arrêt (61).
  9. Prise de courant à encastrer, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le diamètre de la partie de boîtier inférieure (8) est diminué dans la zone des crochets d'arrêt (61, 62), de part et d'autre, par un méplat (83) de la paroi latérale (81) et en ce que chaque fois une patte élastique (85) partant du fond (84) de la partie inférieure de boîtier (8) et façonnée dans la même matière fait saillie du méplat (83) de façon que les griffes d'écartement (16) fixées au socle de prise de courant (1) viennent se placer chaque fois entre un méplat (83) et une patte (85) et en ce que les pattes (85) exercent une force élastique agissant contre l'écartement des griffes d'écartement (16).
  10. Prise de courant à encastrer, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, sur la plaquette à circuit imprimé (7) sont disposés les éléments constitutifs électriques (71 à 77) d'un circuit de protection contre des surtensions auquel appartiennent au moins un limiteur de surtension (75), de préférence un varistor, un déclencheur ou limiteur de surintensité (77), de préférence un fusible, et un élément à décharge (76), de préférence un éclateur à étincelle.
  11. Prise de courant à encastrer, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'alimentation en courant pour les contacts (13, 17) de la prise de courant est réalisée par l'intermédiaire du module supplémentaire (5) de façon qu'au moins un limiteur de surtension (75) soit placé entre les conducteurs de phase et de neutre (L, N) de l'alimentation du réseau, qu'au moins un élément à décharge (76) soit branché entre le conducteur de neutre (N) et le conducteur de protection (13), qu'au moins un déclencheur ou limiteur de surintensité (77) soit inséré dans le conducteur de phase (L) avant le limiteur de surtension (75) et qu'au besoin un deuxième déclencheur et limiteur de surintensité (77) soit inséré dans le conducteur de neutre (N) avant le limiteur de surtension (75).
  12. Prise de courant à encastrer, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les bornes (L, N) pour les douilles (17) de la prise de courant sont raccordées en parallèle au conducteur de surtension (75) derrière le déclencheur de surintensité (77) et en ce que le type des bornes de prise de courant (71) des conducteurs de phase, de neutre ou de protection dans la prise de courant est indiqué de façon à assurer une association de raccordement sans équivoque.
  13. Prise de courant à encastrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boîtier, de préférence la pièce de boîtier supérieure (6), comporte sur son côté intérieur au moins une chambre (64) dans laquelle sont disposés tous les éléments constitutifs électriques (71 à 77) agencés sur la plaquette à circuit imprimé (7) ou certains d'entre eux et en ce que cette chambre est remplie d'une masse coulée (66), de préférence mauvaise conductrice de la chaleur et à bonne résistance mécanique.
  14. Prise de courant à encastrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la chambre (64) remplie par la masse coulée (66) sert de chambre de séparation dans laquelle sont placés les limiteurs de surtension (75) qui sont séparés par cela des autres éléments constitutifs électriques, et en ce que la masse coulée (66) raccorde simultanément mécaniquement rigidement la plaquette à circuit imprimé (7) et la partie supérieure de boîtier (6).
  15. Prise de courant à encastrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie de boîtier supérieure (6) est pourvue d'un bombement (67) qui laisse place à un conducteur à décharge de gaz (76) et en ce que ce bombement (67) est disposé de façon à venir se placer en un endroit laissé libre par le socle de prise de courant (1).
  16. Prise de courant à encastrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'espace non nécessaire pour le socle de prise de courant (1) sert, de part et d'autre d'une ferrure de mise à la terre (13) décalée de 90° par rapport aux entretoises (21), à recevoir des bornes de raccordement (71) dont chacune comporte deux contacts de borne (71a, 71b) pour le raccordement de conducteurs de raccordement.
  17. Prise de courant à encastrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les bornes de raccordement (71) qui peuvent être éventuellement aussi des bornes sans vis, sont à manoeuvrer depuis le côté de la fiche et sont pourvues, sur le côté opposé reposant sur la plaquette à circuit imprimé (7), de broches de contact (72) qui sont soudées sur des pistes conductrices de la plaquette à circuit imprimé (7).
  18. Prise de courant à encastrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux contacts de borne (71a, 71b) d'une borne de raccordement (71) sont connectés électriquement l'un à l'autre par la plaquette à circuit imprimé (7) et en ce que les bornes de raccordement (71) dépassant la partie de boîtier supérieure (6) vers le socle de prise de courant (1) sont pourvues chaque fois d'un bord d'arrêt (79) par lequel les bornes de raccordement (71) qui sont disposées dans des cavités (63) de la partie de boîtier supérieure (6) fixent cette partie à la plaquette à circuit imprimé (7).
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