FR2476403A1 - Prise de courant femelle protegee contre les defauts a la terre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'INDUSTRIE DE PETIT MATERIEL ELECTRIQUE. PRISE DE COURANT FEMELLE A MONTER DANS UNE BOITE DE RACCORDEMENT DOMESTIQUE DU COMMERCE, CARACTERISEE EN CE QU'ELLE CONTIENT DES MOYENS D'INTERRUPTION D'UN DEFAUT A LA TERRE ET DES MOYENS D'INTERRUPTION D'UN NEUTRE MIS A LA TERRE. APPLICATION NOTAMMENT A LA FABRICATION DE PRISES DE COURANT PROTEGEES CONTRE LE DEFAUT A LA TERRE INTERCHANGEABLE, AVEC LES PRISES DE COURANT DU COMMERCE DANS LES MEMES BOITIERS.

Description

PRISE DE COUJPR2T Fil.LLE PROTEGEE CONTRIE LES DEFAUTS A LA TERRE

L'invention concerne une prise de courant protégée contre les défauts à la terre. Cette invention trouve une application dans le

domaine des dispositifs de protection contre les défauts à la terre suffi-

samment sensibles, pour protéger les êtres humains des dangers d'un choc

électrique résultant de courants de défaut à la terre. Dans une installa-

tion à cour'nt alternatif tpique, le conducteur neutre est mis à la terre au Civeau de la source. Dans le cas o une personne se trouvant sur le sol établit un contact électrique avec le conducteur électrifié

ou parcouru par un co.urant, une partie du courant est déviée de son cir-

cuit normal, par le conducteur électrifié et le conducteur neutre, et suit lm trajet vers la terre per l'intermédiaire de ladite personne, polr revenir au neutre mis à la terre au niveau de la source. Pour se protéger eontre un tel dar.er, onr eonnaît des dispositifs d'interruption des défauts à la terre destinés à ttre installés dans des disjoncteurs de lignes de dérivation et dans des muités transportables destinées à être utilisées temporairement ser des chantiers. On a également essayé de monter de tels dispesitifs dans des prises de courant destinées à être installées d-ans des bottes de raccordement domestiques ordinaires dans lesquelles la pt'%otion 'ris-àis des défauts à la terre est la plus néeessctre par ex-eapke dans: lez salles de bains, les cuisines et les garages. G res au fait quS les prises de courant contiennent tout le mécar4smed dé dtection et d'interruption des défauts à la terre o cela est le plus nieessaire, l'ensemole de la ligne de dérivation n'est pas iîierrompu chaque fois que le mécarisme interrupteur ouvre le circuit

de la prise de courant.

Un irnonvénient des dispositifs interrompant les défauts à la terre montés dcs unsr prise de courant connus jusqu'ici résident dans leurs dimensions, ncessitant habituellement un surdimensionnement des boites de raccordement. La prise de courant protégée vis-à-vis des défauts

à la terre suivaUt l'invention est suffisamment compacte pour être ins-

tallée dans les mtmes boîtes de raccordement que les prises de courant

classiques sans protection vis-à-vis des défauts à la terre, que rem-

placent les prises de courant suivant l'invention. Il n'est pas nécessaire d'enlever les boltes de raccordement originelles et d'en installer de

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nouvelles de volume plus important dans des salles de bains, des cuisines et des garages, afin d'obtenir une protection vis-à-vis des défauts à la terre partout o cela est souhaité, en utilisant les nouvelles prises de

courant décrites et représentées ici.

La présente invention a pour but une prise de courant compacte

comportant des moyens complets pour interrompre un défaut à la terre, qui.

puisse être installée à la place de prises de courant classiques dans les

boites de raccordement originelles.

Une telle prise de courant peut comporter des composants et des circuits miniaturisés permettant de réaliser une prise de courant aussi

compacte que possible.

L'invention vise aussi une telle prise de courant comportant des bornes de connexion directe et suffisamment compacte pour permettre une connexion directe des conducteurs côté ligne et côté charge avec ladite prise, et éliminer la nécessité de connexions par épissure tressées

entre lesdits conducteurs et ladite prise.

Une prise de courant suivant l'invention peut comporter des composants et un circuit miniaturisé amec un pont de redressement en diodes à avalanche présentant une caractéristique de claquage inverse choisie de manière à empêcher la tension continue apparaissant aux bornes dudit pont de dépasser une valeur prédéterminée ce qui élimine la nécessité d'un composant distinct de protection contre un déclenchement perturbateur et un

endommagement de à des conditions de tension élevées.

L'invention vise encore une prise de courant dans laquelle un circuit détectant et interrompant les défauts à la terre est alimenté du côté ligne des contacts d'interruption du circuit, et comportant des moyens commutateurs électroniques pour alimenter une bobine d'excitation afin d'ouvrir lesdits contacts interrupteurs fermés, branchés de manière à ouvrir automatiquement le circuit une fois que le défaut à la terre a été supprimé, ce qui élimine la nécessité d'un commutateur séparé pour ouvrir

le circuit de bobine branché côté ligne.

Enfin, l'invention permet de réaliser une prise de courant

protégée vis-à-vis des défauts à la terre, logée dans une boite de raccor-

dement domestique dont les dimensions correspondent à celles des boites du commerce, et renfermant des moyens interrompant les défauts à la terre et

des moyens interrompant le neutre mis à la terre.

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La présente invention sera mieux comprise à la lecture de

la description détaillée qui suit et à l'aide des dessins qui représen-

tent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de

1' invention.

Sur ces dessins:

La figure 1 est une vue de dessus d'une prise de courant pro-

tégée vis-à-vis des défauts à la terre, suivant l'invention, La figure 2 est -ne vue de côté de la prinse de courant 15 de la figure 1, La figure 3 est une vue de deséous de la prise de courant de la figure 1, La figure 4 est une vue le dessous d'une plaquette de circuit sur laquelle sont montés des composants électroniques et à laquelle sont reliées des bornes, La figure 5 est une vue de c8té de la figure 4, une borne latérale étant supprimée, La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 4, La figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 4, La figure 8 est une vue de dessous du dispositif servant au déclenchement, à la remise dans l'état initial, et au support des contacts mobiles, La figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 8,

La figure 10 est une vue en bout du dispositif servant au dé-

clenchement, à la remise dans l'état initial et au support des contacts mobiles,

La figure 11 est un schéma du circuit de détection et d'inter-

runtion d'un défaut à la terre et d'un neutre mis à la terre, suivant l'invention. La figure 12 est une vue schématique en perspective du bofttier

de la prise de courant des figures précédentes.

Une prise de courant compacte 1 protégée vis-à-vis des défauts

à la terre, suivant l'invention, comporte un bottier isolé 2 et un cou-

vercle 3. lUne barrette ou bride métallique de montage 4 est fixée sur le

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bottier 2, un prolongement de cette barrette constituant une borne 5 de

mise à la terre.

Le bottier 2 comporte un compartiment intermédiaire 6, un com-

partiment 7 pour les bornes côté ligne, situé à ue extrémité du comparti-

ment intermédiaire 6, et un compartiment 8 pour les bornes c8té charge,

situé à l'extrémité opposée du compartiment intermédiaire 6.

Un passage d'entrée ouvert 9 va du compartiment intermédiaire 6 au compartiment 7 pour les bornes côté ligne. Un passage d'entrée ouvert va du compartiment intermédiaire 6 au compartiment 8 pour les bornes o10 côté charge. Un socle de montage 11 dans lequel est ménagé un évidement profond 12 ouvrant vers le sommet 13 de ce socle, est disposé au niveau

du passage d'entrée 10, au centre de celui-ci et vers l'intérieur du compar-

timent intermédiaire 6. Une paroi de séparation isolante 14 part du milieu du socle 11 pour arriver dans le compartiment 8 des bornes cté charge afin de le diviser en deux cellules 15 et t6. Des fentes verticales 17 et 18 sont ménagées dans les parois latérales extérieures 19 et 20, ces fentes étant ouvertes au niveau des bords supérieurs 21 et 22 de ces parois. La paroi de séparation 14 sert de barrière isolante pour isoler électriquement

les cellules 15 et 16 l'une de l'autre.

Dans le compartiment 7 des bornes côté ligne, des fentes verti-

cales 23 et 24 sont ménagées dans les parois latérales extérieures 25 et 26,

ces fentes étant ouvertes au niveau des bords latéraux supérieurs 27 et 28.

Une colonne 29 s'étend vers le haut à partir du fond 30 du

compartiment intermédiaire 6, au centre de celui-ci, pour fixer le couver-

cle 23. La colonne 29 comporte un perçage central 31 ouvrant vers le haut, ce perçage 31 étant fileté intérieurement. Lorsque le couvercle 3 est disposé sur le bottier 2, l'ouverture 32 ménagée dans le couvercle 3 coincide avec le perçage 31 de la colonne 29. Une vis de fixation 33 est engagée dans l'ouverture 32 et vissée à travers le perçage 31 dans la

colonne 29.

Une plaquette 34 de circuit imprimé recouvre le compartiment

intermédiaire 6 et le compartiment 7 des bornes côté ligne, les bords laté-

raux 34a et 34b de la plaquette 34 de circuit imprimé étant de niveau avec les parois latérales 6a et 6b du compartiment intermédiaire 6 et reposant sur le sommet de celles-ci. Les extrémités avant des bords latéraux 34a

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et 34b dépassent des parois latérales respectives 25 et 26 du compartiment

7 des bornes côté ligne.

Des bornes côté ligne 35a et 36a sont fixées sur l'extrémité avant de la plaquette 34 de circuit imprimé, une de chaque côté, en étant tournées vers le bas de façon à chevaucher les parois latérales 25 et 26 du compartiment 7 des bornes c8té ligne. Des vis de borne 57 et 38 sont vissées dans des ouvertures filetées correspondantes, respectivement ménagées dans les parois latérales dirigées vers le bas des bornes 35a et 36a. Les corps 37a et 38a de ces vis de bornes font saillie vers l'intérieur par rappolt aux parois latérales respectives, les extrémités intérieures respectives de ces vis se faisant face. Lorsque la plaquette 34 de circuit imprimé, avec les bolmea 35a et 36a qui s'écartent perpendiculairement des

bords latécraux au niveau de leur extrémité avant est placée sur le compar-

timent intermédiaire 6 et le compartiment 7 des bornes c8té ligne, les corps 37a et 38a sont respectivement reçus dans des fentes et dans les parois

latérales 25 et 26 du compartiment 7 des bornes côté ligne.

Les composants de détection d'un défaut à la terre et du neutre mis à la terre ainsi que le mdcai.sme de déclenchement sont montés sur la face intérieure 39 de la plaquette 34 de circuit imprimé. Ils comprennent deux tranzformateurs differentiels T-1 et T-2 comprenant respectivement un tore 40 de détection d'un défaut - La terre et un tore 41 de couplage qui sont cspect*ivemnt traverss patun corducteur électrifié ou parcouru par

in- ecou'an4t L 1 et cornduceteiv neutre N1 constituant les enroulements pri-

maires de ces trac- zormateurs, Le condueteur électrifié L1 est relié à la bornD côté lien 35a d'un cite des tores 40 et 41, et une fois qu'il a traversé ces torer est relié à la borne côté charge 5bo. Le conducteur neutre N1 est relie à la borne cotâ ligne 36a d'un côté des tores 40 et 41, et une fois qu'il a trarersé ce-m ci, est relié à une borne c8té charge 36 b.

Le transformateur différentiel TP-1 qui comporte le tore 40 fonc-

tionee comme un transformateur dit homopolaire pour détecter l'apparition

d'un défaut à la terre du cSté charge du conducteur électrifié L1. Lors-

qu'il n'y a pas de défaut à la terre, les champs mégnétiques résultant du courant circulant dans un sens dans le conducteur électrifié L1 et dans l'autre sens dans le conducteur isutre NI sont de polarité opposée et de

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valeur égale. De ce fait, les champs msgnétiques s'anrnulent. Cependant, lorsqu'il appara t un défaut à la terre dans le conducteur électrifié L 1 du c8té charge du tore 40, une partie du courant revient vers la source par l'intermLédiaire d'un trajet passant par la terre au lieu de passer par le conducteur neutre N1. Ainsi, les champs magnétiques respectifs du conducteur électrifié L1 et du conducteur neutre N1 ne sont pas équilibrés lorsqu'ils traversent le tore 40 o ils constituent l'enroulement primaire de ce transformateur différentiel. Par conséquent, les champs magnétiques ne s'annulent pas, et un flux magnétique résultant peut être recueilli dans l'enroulement secondaire 44 sur le tore 40, et y induire de ce fait

un signal de tension.

Le circuit de détection et d'interruption est commandé de la

façon suivante.

Un pont 45 à double alternance et preésentant une caractéristi-

que d'avalanche est branché entre le conducteur de ligne L1 et le con-

ducteur neutre N1, du c8té ligne ou source des contacts interrupteurs 103 et 104, au moyen du conducteur 48 relié à un cÈté du pont et du conducteur 49 relié à l'autre c8té et s'étendant jusqu'à la borne 50 de la bobine

d'excitation 51.

Le conducteur 52 va de la borne 53 de la bobine d'excitation au conducteur neutre N1. Le pont 45 fournit une tension d'alimentation redressée à un composant intégré 54, par l'intermédiaire de conducteurs et 56 reliés respectivement aux broches 57 et 58 du composant intégré 54. Le composant intégré 54 comporte ici un amplificateur opérationnel, un régulateur de tension et un détecteur de niveau. Les broches désignées par 57 et 58 représentent la partie du régulateur de tension, les broches

désignées par 59, 60, 61, 62 et 63 représentent la partie de l'amplifica-

teur opérationnel, et la broche 64 représente la partie du détecteur de niveau. Comme on l'a vu ci-dessus, une tension d'alimentation redressée

est appliquée par le pont 45 au composant intégré 54, au niveau des bro-

ches 57 et 58 qui représentent la partie du régulateur de tension du composant intégré 54 et qui règle le niveau de tension approprié pour la

partie de l'amplificateur opérationnel de la plaquette.

Lorsqu'il appara t un défaut à la terre sur le conducteur de ligne L1, du c8té charge du tore 40, une partie du courant revient

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vers la source en passant par la terre au lieu de passer par le conducteur

neutre N1, ce qui crée un déséquilibre dans les champs magnétiques respec-

tifs des conducteurs L1 et N1 lorsqu'ils traversent le tore 40. Comme décrit ci-dessus, un flux magnétique résultant est alors disponible pour induire un signal de tension dans l'enroulement secondaire 44. Ce signal

de tension est transmis à l'amplificateur opérationnel du composant inté-

gré 54 par l'intermédiaire d'un circuit d'entrée comportant un conducteur conduisant à la broche 59 (borne d'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel), et un conducteur 66 conduisant à la broche 60 (borne d'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel). Le conducteur 67 va de la borne 68 de l'enroulement secondaire 44 au point de jonction 69 avec le

conducteur 65. Le conducteur 70 va de l'autre borne 71 de l'enroulement se-

condaire 44 au point de jonction 72 avec le conducteur 66.

Des diodes 73 et 74 sont branchées en parallèle avec l'enroule-

ment secondaire 44 pour emuAcher la saturation du noyau toroïdal 40 du transformateur durant des valeurs très élevées du courant de défaut à la terre. Lorsque le signal de tension induit provenant de l'enroulement

secondaire 44 arrive sur les broches 59 et 60 de l'amplificateur opération-

nel du composant intégré 54, il est transmis à la broche de sortie 61 à partir de laquelle il circule dans un trajet de contre réaction, constitué par le conducteur 75 jusqu'au point de jonction 76, puis le conducteur 77 jusqu'à l'entrée inverseuse 62 et un potentiomètre 78 de 1 mégohm. Ce trajet de contre réaction eontrôle le gain de l'étage amplificateur, et le potentiomètre peut être réglé pour contrôler le courant de déclenchement en cas de défaut à la terre. Par exemple, il peut être réglé de manière que lorsqu'il existe une différence de 5 milliampères entre les courants sur le conducteur de ligne LI et le conducteur neutre NtI, la tension de crête de sortie de l'amplificateur devient supérieure à la tension de référence del'étage du détecteur de niveau, alimenté par l'étage du régulateur de tension qui reçoit à son tour une tension continue, sur les broches 57 et 58 provenant du pont 45 par l'intermédiaire d'une résistance 79 de chute de tension. Lorsque la tension de crête de sortie de l'étage amplificateur devient supérieure à la tension de référence, il apparatt sur la broche 64 du détecteur de niveau une tension continue qui déclenche le redresseur

commandé au silicium 80.

8e. 2476403 Un condenseur 81 est branché entre les bornes d'entrée 62 et 63 de l'amplificateur opérationnel du composant intégré 54 pour former un filtre passe-bas destiné à augmenter l'immunité vis-à-vis de signaux

de bruit parasites.

La tension continue provenant de la broche 64 du composant intégré 54 est appliquée à l'électrode de commande du redresseur commandé au silicium 80, par l'intermédiaire du conducteur 82. Un condensateur 83 est branché entre le circuit cathode-électrode de commande du redresseur commandé au silicum 80 pour empêcher son amorçage et le déclenchement du circuit par suite du bruit qui pourrait être amplifié par le composant

intégré 54.

Lorsque le redresseur commandé au silicum 80 devient conducteur,

la tension de ligne est appliquée à la bobine d'excitation 51, ce qui pro-

voque l'ouverture des contacts 46 et 47 pour ouvrir le circuit du secteur.

lorsque le redresseur commandé au silicium 80 conduit, le circuit est complété entre L1 et N1 par l'intermédiaire du conducteur 52, des bornes 50 et 53 de la bobine d'excitation 51, des conducteurs 49 et 84, du redresseur commandé au silicim 80, des conducteurs 85 et 56, de la diode zener 86 et

du conducteur 48.

Le pont redresseur 45 à double alternance comporte des diodes zener 86, 87, 88 et 89. Les diodes sont sélectionnées de façon que le phénomène d'avalanche apparaisse pour une tension inverse comprise entre et 300 volts de crgte. Si une tension transitoire supérieure à 300 volts apparaît entre les conducteurs L1 et N1 du circuit du secteur, les diodes à avalanche ou diodes zener 86-89 se déclenchent et coupent la

tension à une amplitude sûre pour protéger le redresseur commandé au sili-

cium 80 et le composant intégré 54 d'une détérioration. L'impédance de

la bobine d'excitation 51 agit comme une bobine d'arrêt pour limiter suffi-

samment le courant à l'apparition de tels phénomènes transitoires afin de protéger les diodes 86-89 d'une détérioration. En utilisant un pont redresseur de ce type, avec des diodes à avalanche ou diodes zener, un composant supplémentaire, par exemple un varistor métaloxyde, utilisé dans d'autres circuits de protection vis-à-vis des défauts à la terre, n'est pas nécessaire pour la protection vis-à-vis des impulsions. Le pont redresseur à avalanche suivant l'invention a un double r8le, à

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savoir le redressement et la protection vis-à-vis de tensions transitoires élevées. Suivant l'invention, le circuit de protection vis-à- vis des

défauts à la terre est alimenté à partir du côté ligne des contacts in-

terrupteurs 46 et 47. De cette manière, le circuit de protection vis-àvis des défauts à la terre reste alimenté mÈme une fois que le circuit du secteur a été interrompu par ouverture des contacts 46 et 47. Dans d'autres dispositifs de ce typz dans lesquels le circuit de protection vis-à-vis des défauts à la terre est alimenté à partir du côté ligne, un commutateur distinct est utilisé pour désexciter la bobine d'excitation une fois qu'elle s'est déclenchée pour un défaut à la terre. Suivant la présente invention, un comnatateur séparc; n'est pas nécessaire dans ce but. Le problème de la désexcitation de la bobine d'excitation une fois qu'elle s'est déelenchée poulir un défaut à la terre est résolu en reliant l'anode 90 du redresseur commandé au silicium 80 au coté alternatif du pont 45,

au lieu de la relier an côté continu comme cela est habituel dans les dis-

positifa rériiurment corun.

L'anodo 90 est reliée au circuit du secteur alternatif par l'intem. édiaire de conrid3cte-rs 34, 49 de la bobine 51 et du conducteur 52, poukr axrver ai oonucteu% neutre Elt. Ceei signifie que le redresseur corandi 9au silicium 8 fonctiorat dans un mode à une alternance ne se

bloque qu'ul c-ycle sur deux. Par conréquent, Lorsque le défaut est sup-

prUbié en otrw:ant les contacts, le passage par zéro suivant de la tension

de ne bloque le redreseur comardé au silicum 80.

Un circuit de teat comporte une résistance 91 de 15 'iloohms en série avec u comi utabcr de tes-t 92 sur le conducteur 93 allant du point de jon=tion 94 avec le conducteur de ligne L1 du côté charge du tore 40 du trasfo,ateur différentiel, au poi.nt de jonction 95 avec le

conductour 49 rejoigmnan le conducteur neutre Ni du côté ligne du tore 40.

Ainsi, lorsque le commatateur de test 92 est fermé, tun déséquilibre de

couran;t agppara.t au niveau du tore 40, par suite du courant dévié du con-

ducteur neutre en ce point et revenant au conducteur neutre à partir du

point de jonction 94, par l'intermédiaire du circuit de test. Si le cir-

cuit de protection vis-à-vis des défauts à la terre fonctionne correctement,

un tel déséquilibre de courant induit un signal d'excitation qui est am-

plifié et déclenche le circuit de la façon décrite.

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Le circuit de protection vis-à-vis des défaubs à la terre assure aussi une protection vis-à-vis d'une mise à la terre du conducteur

neutre qui, si elle n'était pas éliminée, affecterait de façon désavanta-

geuse la sensibilité du circuit. La protection vis-à-vis du neutre mis à la terre est réalisée de la façon suivante: Un transformateur de couplage T-2, comportant le tore 41 muni

d'un enroulement 96 est relié à la sortie 61 de l'amplificateur opération-

nel du composant intégré 54, par l'intermédiaire d'un circuit de réaction.

Un conducteur 87 s'étend de la borne 98 de l'enroulement 96 au point de jonction 76 pour recevoir un signal de sortie provenant de la borne 61 de l'amplificateur opérationnel. Un condensateur 99 et une résistance 100 sont branchés en série sur le conducteur 97 pour compléter un circuit de réaction entre l'étage de sortie de l'amplificateur opérationnel et l'enroulement 96 sur le tore 41 du transformateur T-2. L'autre borne 101 de l'enroulement 96 est reliée, par l'intermédiaire du conducteur 10la à

la borne 71 de l'enroulement secondaire 44 sur le tore 40 du transforma-

teur différentiel T-1. Le transformateur T-2 et le circuit dans lequel il

est branché sont dans l'état de repos lorsque les conditions dans le cir-

cuit du secteur sont normales et que la terre n'est pas reliée au condue-

teur N1 du c8té charge du transformateur T-2. Cependant, si le conducteur

neutre N1 est mis à la terre du côté charge des tores 40 et 41, par l'in-

termédiaire d'une impédance de 4 ohms au moins, il s'établit un circuit de réaction par l'intermédiaire de la spire créée par le conducteur neutre N1 traversant les deux tores 40 et 41, établissant de ce fait un

couplage magnétique des transformateurs T-1 et T-2. Cette boucle de réac-

tion fait osciller l'amplificateur opérationnel du composant intégré 54.

Une telle oscillation est détectée par le détecteur de niveau du compo-

sant intégré, de la mrme manière qu'un signal de tension résultant de 1' ap-

parition d'un défaut à la terre. De ce fait, une tension de sortie apparaît

sur la broche 64 du détecteur de niveau du composant intégré, cette ten-

sion-rendant le redresseur commandé au silicium 80 conducteur, ce qui commande la bobine 51 de façon à ouvrir les contacts 46 et 47 interrompant

de ce fait le circuit.

Le circuit et les composants décrits ci-dessus interrompent par conséquent le circuit du secteur à la fois lors de l'apparition d'un défaut à la terre du c8té charge des tores 40 et 41, et à l'apparition

d'un neutre mis à la terre du c8té charge des tores 40 et 41.

Le Mécanisme d'interruption du circuit et de remise dans l'état initial comporte un disjoncteur boi-polaire comportant un support 102 pour des contacts mobiles, monté de manière à se déplacer entre une

position de fermeture des contacts et une position d'ouverture des con-

tacts. Des contacts fixes 103a et 104a sont respectivement montés sur des parties extremes conductrices des bornes cÈté ligne 35a et 36a, le contact 103a se trouvant sur la borne électrifiée 35a, et le contact 104a

se trouvant sur la borne neutre 36a.

Des contacts mobiles 103b et 104b sont montés sur des saillies

planes latérales 105 et 106 du support 102 en étant respectivement ali-

gnées avec les contacts fixes 103a et 104.a de façon à entrer en contact avec ceux-ci lorsque le porte-contacts 102 est déplacé vers la position

de fermeture des contacts.

Une partie saillante 107 du porte-contacts 102 s'étend vers l'extérieur à partir de la surface plane de celui-ci, entre les contacts 3b et 104b montés de chaque côté du porte-co ntacts. La partie saillante 107 possède uae section transversale et des dimensions qui correspondent à celles d'un évidement de guidage 108 ménagé dans un organe de guidage 109 monté sur la face intérieure de la plaquette 34 de circuit imprimé, de façon que cette partie saillante 107 puisse coulisser pour rentrer et sortir de l'évidement de guidage 108 lorsque le porte-contacts 102 se déplace vers la position de fermeture des contacts et s'écarte des contacts

fixes vers la position d'ouverture des contacts.

La partie saillante 107 comporte un évidement cylindrique 110 débouchant sur le c8té 111 du porte-contacts 102 qui est tourné dans le

sens du déplacement vers la position d'ouverture des contacts. A l'extré-

mité opposée de l'évidement cylindrique 110 est ménagée une ouverture 112

alignée axialement qui débouche dans l'évidement de guidage 108 de l'or-

gane de guidage 109 lorsque le porte-contacts 102 est positionné de façon à se déplacer entre les positions de fermeture et d'ouverture des

contacts, la partie saillante 107 étant alignée avec l'évidement de gui-

dage 108.

L'évidement de guidage 108 comporte également une ouverture

113, alignée axialement, ménagée dans son sommet 114.

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Une broche allongée 115 comportant à une extrémité une tête 116 dont le bord 117 s'étend radialement vers l'extérieur à partir du corps 118, est montée de manière que le corDs i18 traverse les ouvertures alignées axialement 112 (de l'évidement cylindrique 110 dans la partie saillante 107 du porte-contacts) et 113 (de l'évidement de guidage 108), et que l'extrémité du corps 118 fasse saillie par rapport au sommet 114 de l'organe de guidage 109, de façon à recevoir un bouton 119 de remise

dans l'état initial.

Le bouton 119 de remise dans l'état initial comporte un évide-

ment 120, aligné axialement, qui est ouvert de façon à recevoir l'extré-

mité de la tige 118 de la broche 115 de manière à fixer celle-ci sur le corps du bouton 119 de remise dans l'état initial, au moyen d'une plaque de verrouillage 121 engagée dans une rainure annulaire ménagée à l'extré-

mité de la tige 118. Un capuchon 119a, soudé sur le bouton 119 de remise dans l'état initial, maintient la plaque de blocage 121 en place, afin de fixer l'extrémité de la tige 118 sur le bouton 119 de remise dans

l'état initial.

Un ressort hélicoïdal de verrouillage 122 est monté avectjeu

coaxialement sur la partie supérieure de la tige 118, entre la face exté-

rieure du sommet 114 en forme de dôme de l'organe de guidage 109 et l'ex-

trémité intérieure de la cavité 120 du bouton 119 de remise dans l'état de repos. Une extrémité du ressort de verrouillage 122 s'appuie contre le sommet 114, et l'autre extrémité s'appuie contre l'extrémité intérieure de la cavité 120, afin de charger le bouton de remise dans l'état de repos dans une direction de déverrouillage s'écartant du sommet 114. Lorsque le bouton 119 de remise dans l'état initial est complètement écarté du

sommet 114 en forme de dôme de l'organe de guidage 109, le bord circonfé-

rentiel saillant 117 de la tête 116 de la broche allongée 115 s'appuie contre l'extrémité intérieure 123 de l'évidement cylindrique 110 de la partie saillante 107 du porte-contacts 102. L'extrémité saillante 124

de la partie saillante 107 se trouve à ce moment au voisinage de l'extré-

mité extérieure 125 de la cavité de guidage 108.

Un ressort hélicoïdal de déconnexion 126 est monté avec jeu co -

axialement sur la partie inférieure de la tige 118 de la broche allongée

115, entre l'extrémité saillante 124 de la partie saillante 107 du porte -

contacts 102, et l'extrémité intérieure de l'évidement de guidage 108 de l'organe de guidage 109. Une extrémité du ressort de déconnexion 126 s'appuie contre ladite extrémité saillante 124 de la partie 107, et l'autre extrémité s'appuie contre l'extrémité intérieure de l'évidement de guidage 108, afin de charger ledit porte-contacts et les contacts 105b et 104b suivant une direction de déconnexion s'écartant des contacts

fixes 103a et 104a.

Un organe de verrouillage 127 est monté sur la paroi avant 128 de la partie saillante 107 du porte-contacts 102, un doigt de verrouillage

129 s'engageant élastiquement dans l'évidement cylindrique 110 au voi-

sinage de l'extrémité ouverte 130 de celui-ci. Lorsque le bouton 119 de remise dans l'état initial est poussé vers. l'intérieur, à l'encontre du ressort hélicoidal de verrouillage 122, la surface arrondie 131 de la

têtet 116 de la broche 115 pousse le doigt de verrouillage 129 ver4l'ex-

térieur pour permettre le gassage de la tête 116 de la broche 115, après quoi le doigt de verrouillage 129 se rabat avec un déclic pour faire saillie vers l'intérieur de l'évidement cylindrique 110. Le bord saillant

117 de la tst9 116 de la br;cIhe se verrouille contre le doigt de verrouil-

lage 129, et le ressors de verrouillage 122 charge le bouton 119, lors-

qv.'il est libéré, dans une direction qui l'écarte du sommet 114 en forme de d8me de l' orgne de guidage 109. Ceci entraine la broche allongée 115 et le por-econtacts 102 verrouillé sur la broche 115, vers une position

de fi2meture des contacts, les contacts mobiles 103b et!04b étant respec-

tivement amenés en contact avec les contacts fixes 103a et 104a.

La partie saillante 107 du porte-contacts 102 est à ce moment tirée dans l'videment de guidage 108, ce qui comprime le ressort de

déconnxion 126 pour appliquer mne ch&rge élastique permettant une sépa-

rationl raide dcs contacts mobiles 103b et 104h et des contacts fixes 103a et 1CD1. lorsq'ie le mécanisme de déclenchement agit sur le doigt de verrouillage 129 de manière qu'il libère la tète 116 de la broche allongée

115.

L'organe de verrouillage 127 comporte une plaque 132 défaisant le verrouillage qui est aligné avec une armature 133 de type plongeur qui se déplace axialement de manière à entrer en contact avec la plaque

132 pour défaire le verrouillage lorsque la bobine 51 est excitée. Lors-

que la plaque 132 est en contact avec l'armature 133, elle est déplacée par celle-ci et dégage le doigt de verrouillage 129 de la tête 116 de

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de la broche 115, libérant de ce fait la partie saillante 107 du porte -

contacts 102 et lui permettant de se déplacer à l'encontre de l'action du

ressort de déconnexion 126 vers la position d'ouverture des contacts, in-

terrompant de ce fait le circuit du secteur.

À ce moment, le bouton 119 de remise dans l'état initial est déplacé vers l'extérieur sous l'action du ressort de verrouillage 122, après quoi une bande rouge 134 située autour de la partie intermédiaire du bouton 119 de remise dans l'état initial apparalt à l'extérieur de la

surface extérieure 135 du couvercle 3 pour indiquer une position déclen-

chée dans laquelle les contacts sont séparés.

Pour remettre les contacts dans l'état initial et les fermer, on enfonce le bouton 119 jusqu'à ce que la tête 116 de la broche allongée entre en contact avec le doigt de verrouillage 129. Lorsque le bouton 119 est libéré, le ressort de verrouillage 102 charge le bouton 119 vers l'extérieur, entrainant avec lui la broche 115 et le porte-contacts 102, jusqu'à ce que les contacts mobiles 103b et 104b soient en contact avec les contacts fixes correspondants 103a et 104a. Le circuit de la prise est maintenant réglé et prat à être utilisé lorsqu'une charge est branchée sur les bornes côté charge 35b et 36b

Des mâchoires 136 et 137 font respectivement saillie par rap-

port aux bornes côté charge 35b et 36b, et la mâchoire 138 de mise à la terre fait saillie par rapport à une connexion de mise à la terre avec la barrette de montage 4 pour recevoir les broches correspondantes d'une

prise électrique mâle reliée à une charge.

Les mâchoires 136 et 137 sont logées dans les cellules respec-

tives 15 et 16 du bottier 2 et la mâchoire 138 de mise à la terre est

logée dans la cavité 12 du socle de montage 11 du bottier 2.

Les bornes c8té charge 35b et 36b comportent respectivement des vis 139 et 140, vissées dans des ouvertures filetées correspondantes

respectivement ménagées dans les parois latérales des bornes 35b et 36b.

* Les corps 139a et 140a desdites vis de bornes font saillie vers l'inté-

rieur par rapport aux parois latérales des bornes correspondantes. Lorsque les bornes 35b et 36b ainsi que les mâchoires respectives 136 et 137 sont logées dans le bottier 2, les corps en saillie 139a et 140a des vis à bornes sont reçues dans des fentes verticales 17 et 18 ménagées dans

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les parois latérales 19 et 20 du compartiment c8tê charge 8 du bottier 2.

La vlaquette 34 du circuit imprimé est disposée sur le sorimet du bottier 2 lorsque les bornes c8té ligne et côté charge sont disposées dans leurs compartiments respectifs 7 et 8 comme décrit. Les composants électroniques montés sur la face intérieure 39 de la pla- auette 34 se trouvent dans le compartiment intermédiaire 6. Le bouton 119 de remise dans l'état initial fait saillie vers le haut par rapport à la face extérieure 141 de la plaquette 34, et l'élément de contact de test 142 est également monté sur la face extérieure 141. L'extrémité 142a de l'élément 142 est reliée au conducteur 44 conduisant à la bobine 51, et son extrémité 142b est écartée élastiquement de manière à ne pas faire contact avec le conducteur 93 conduisant au côté chargé de la

ligne L1 par l'intermédiaire de la résistance 91.

Le bouton de test 143 comporte un évidement 144 destiné à

recevoir l'élément de contact 142. L'élé6rent de contact 142 est élas-

tique, de sorte que le bouton de test 143 peut être enfoncé lorsque l'é-

lément de contact 142 y est logé, afin de faire contact avec le conduc-

teur 93 pour un test. Lorsque le bouton de test 143 est relâché l'élas-

ticité de l'élément de contact 142 écarte l'extrémité 142b du conducteur

193 et déplace le bouton de test 143 vers l'extérieur.

Le couvercle 3 est placé sur la plaquette 34 de circuit im-

primé pour la maintenir en place sur le bottier 2, les composants électro-

niques étant suspendus à partir de la face intérieure 39 de cette pla-

quette. Une ouverture 145 ménagée dans le couvercle 3 reçoit le bouton

119 de remise dans l'état initial, et une ouverture 146 reçoit le bou-

ton de test 143 de manière qu'ils puissent être commandés de l'extérieur.

Lorsque le couvercle 3 est en place sur le sommet du bottier 2, le per-

çage 31 fileté intérieurement, qui est ménagé dans la colonne 29, coin-

cide avec l'ouverture 32 ménagée dans le couvercle 3. La vis 33 fixe le couvercle 3 sur le bottier 2 lorsqu'elle est vissée à fond dans le perçage 31 de la colonne 29. Le couvercle 3 contient également des

ouvertures 147, 148 et 149 recevant les broches d'une prise mâle, ouver-

tures qui coïncident avec les mâchoires 136, 137 et 138 pour recevoir les broches d'une prise mâle afin de relier la prise de courent à une

charge.

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La prise de courant protégée contre les défauts à la terre, suivant l'invention, est suffisamment compacte pour être montée dans des bottes de raccordement de dimensions courantes du commerce, y compris toutes les bottes pour la liste de dispositifs du tableau 570-6 (a) du code électrique national qui est reproduit page 17. Lorsqu'on parle de dimensions du commerce pour des bottes de raccordement, on se réfère aux dimensions des bottes figurant dans le

tableau de la page 17.

Les dimensions extérieures de la prise de courant protégée contre les défauts à la terre suivant l'invention, y compris le bottier 2 et le couvercle 3 sont les suivantes: Profondeur (a): à partir de la surface extérieure plane 150 du couvercle 3 jusqu'à la surface plane inférieure 151 du bottier 2,

2,8 cm environ.

Profondeur (b): à partir des faces intérieures 152 des pattes de montage 153 jusqu'à la surface plane inférieure 154 de la barrette de montage 4 et de la surface plane inférieure 151 du bottier

2, ces deux surfaces étant coplanaires, 2,54 cm environ.

Largeur: suivant la partie la plus large 4, 12 cm environ.

Longueur: à partir des surfaces extrêmes coplanaires 155 et 156 du bottier 2 et du couvercle 3 à une extrémité jusqu'aux surfaces

extrêmes coplanaires opposées 157 et 158, 6,98 cm environ.

La prise de courant suivant l'invention est par conséquent suffisamment compacte et suffisamment petite pour être interchangée avec des prises de courant domestiques classiques ne contenant pas de

moyens d'interruption des défauts à la terre, et elle peut être ins-

tallée dans la même botte de raccordement qu'une telle prise de cou-

rant domestique classique qu'elle peut remplacer.

TABLEAU 370-6(a) - BOITES Dimensions, cm Type ,16 x 3,175 Ronde ou octogonale ,16 x 3,81 Ronde ou octogonale ,16 x 5,39 Ronde ou octogonale , 16 x 3,175 Carrée ,16 xz 3,81 Carrée ,16 x 5,39 Carrée 11,9 x 3,175 Carrée 11,9 x 3,81 Carrée 11,9 x 5,39 Carrée 7,62 x 5,08x3,81 Dispositif 7,62: 5,08x5,08 Dispositif 7,62 x 5,08x5,715 7,62 x 5,08x6,35 7,62 x 5, 08z6,985 7,62 z 5,08 m'3?89 ,16 x 5,359x,81 ,16 x 5, 539x4976 ,16 x 5, 39x5,39 9,525x 508zx6,35 9,525z 5,0Cz8,89 Dispositif Dispositif Dispositif Dispositif Dispositif Dispositif Dispositif D1a9onnerie Boúte/jumelé MaçoQnnerie So te/jumelé HS-Profonleur interne minimale coulvercle unique/juel FlD-Profondeur interne minimale couvercle mUique/jumelé FS-Profondeur interne minimale couvercle multiplea/jumelé FD-?-rofondeur interne minimale couvercle multiple/jumelé Volume intérier min-cm

204,83

253,99

352,32

294,96

344,12

496,52

417,86

483,41

688,25

122,90

163,87

172,08

204,83

229,41

294,96

168,78

213,03

237,61

229,41

344,12

221 22

294,96

294,96

393,28

nO14 1C Nombre maximal de eonduteair n 12 n Fo 4J n 8 * Ne pas utiliser commne botte de dérivation

Pour une terminaison seulement.

n 4 o o 4* O O O O O O O O O O O O O O O - - - FS - e *

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Les compartiments 7 et 8 contenant les bornes ont une largeur plus faible que le compartiment intermédiaire 6, grâce à quoi il y a de la place pour les bornes de type à vis et pour y accéder de l'extérieur, y compris les vis 37 et 38 du c8té ligne et les vis 139 et 140 du c8té charge. Une telle structure compacte de la prise de courant et du méca- nisme d'interruption des défauts à la terre qui y est logé élimine la nécessité de bornes de connexion de type épissure sortant de la prise

de courant.

L'invention permet de réaliser une prise de courant protégée vis-à-vis des défauts à la terre et comportant des bornes de type à vis permettant de relier directement les conducteurs du secteur au

corps de la prise de courant.

Le couvercle 3 comporte deux parties surélevées 159 et 160, dont la configuration et les dimensions correspondent respectivement aux ouvertures de réception de prises de courant dans des plaques à double face de type domestique standard. Des ouvertures 145 et 146 dans la

partie surélevée 159 et des ouvertures 147, 148 et 149 destinées à rece-

voir les broches d'une prise mâle sont ménagées dans la partie suréle-

vée 160 du couvercle 3.

La barrette de montage 4 comporte deux oreilles de montage 153 faisant respectivement saillie vers l'extérieur, suivant des directions

opposées, à partir des extrémités opposées de la prise 1. Des ouver-

tures 161 sont ménagées dans lesdites oreilles de montage 153. Les

oreilles de montage 153 et les ouvertures 161 sont écartées et position-

nées de manière à correspondre aux ouvertures de montage des bottes de raccordement du commerce pour des dispositifs tels que des prises de courant. La prise de courant suivant l'invention peut par conséquent

Otre utilisée dans toutes les bottes de raccordement du commerce, figu-

rant dans le tableau 370-6 (a) ci-dessus, qui comportent de telles ou-

vertures de montage permettant d'y loger des dispositifs.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses

variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications en-

visagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention.

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iEVENMDICATIONS 1. Circuit pour assurer l'immunité contre des déclenchements perturbateurs et parasites dans un dispositif de protection contre les

défauts à la terre comportant au moins deux contacts électriques 103 -

104 raccordés à un réseau de distribution électrique izant au moins deux conducteurs L1-s1 ledit circuit comprenant: - des moyens de déclenchement 51 pour déclencher les contacts électriques 103-104 du dispositif de protection contre les défauts à la terre, lesdits moyens de déclenchement faisant partie dudit dispositif de protection et étant raccordés à un premier N1 desdits conducteurs;

- une alimentation 45 raccordée directement à un second L1 des-

dits conducteurs et raccordée également auxdits moyens de déclenchement 51, lesdits moyens de déclenchement ayant une impédance choisie pour

limiter le courant dans ladite alimentation lorsqu'une tension perturba-

trice dans le réseau de distribution dépasse un second niveau prédéter-

miné, afin que l'énergie dissipée par ladite alimentation n'excède pas sa capacité de dissipation, ladite alimentation comportant des moyens d'écrêtage 86-87-88-89 pour limiter la tension perturbatrice lorsque celle-ci dépasse ledit niveau prédéterminé;

- des moyens sensibles aux défauts à la terre 40 - -1 qui pro-

duisent un signal de défaut et qui sont raccordés électriquement aurdits deux conducteurs L1-N1;

- des moyens commutateures 54-80 raccordés auxdits moyens sensi-

bles aux défauts à la terre 40-41 et réagissant audit signal de défaut, lesdits moyens commutateurs comprenant un redresseur commandé au siliain80 dont l'anode est reliée au côté alternatif de l'alimentation et également aux moyens de déclenchement, dont la gâchette est reliée au circuit des moyens sensibles aux défauts à la terre, et dont la cathode est reliée au c8té continu de ladite alimentation 45, grâce à

quoi le redresseur commandé au siliciumnfonctionne dans le régime en demi-

onde et commute une fois par cycle, de façon que, lorsqu'un défaut est éliminé par l'ouverture des contacts électriques, au passage suivant par zéro de la tension de ligne, le redresseur commandé au silicium se bloque, lesdits moyens commutateurs réagissant i un premier niveau de tension perturbatrice, lesdits moyens commutateurs faisant en sorte

que lesdits moyens de déclenchement soietexcités par l'alimentation lors-

que les moyens commutateurs reçoivent le signal de défaut en provenance des moyens sensibles aux défauts à la terre; ledit circuit étant caractérisé en ce que le second niveau de tension perturbatrice est inférieur au premier niveau de tension pertur- batrice, ce qui évite que lesdits moyens commutateurs réagissent à une tension perturbatrice dans le réseau de distribution et évite également

une excitation par inadvertance des moyens de déclenchement.

2. Circuit suivant la revendication 1 caractérisé en ce que

lesmoyens écrêteurs comprennent un pont redresseur 45 à double alter-

nance comportant des diodes à avalanche 86-87-88-89 choisies de façon

que le phénomène d'avalanche se produise lorsque la tension perturba-

trice dépasse le deuxième niveau précité, lequel peut être compris

entre 200 et 300 volts.