FR2582875A1

FR2582875A1 - Plug or insert unit with multiple protection to be connected to a network socket

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Publication number: FR2582875A1
Application number: FR8508425A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-29
Filing date: 1985-05-29
Publication date: 1986-12-05

Abstract

The object of the invention is to eliminate the transient and spurious overvoltages carried by the network or produced by the connected equipment. This plug comprises, according to the diagram, a current intake plug including components such as a varistor 6, capacitors 1 and 2, housed in the plug proper together with its pins 3 and 4 and its earth contact(s). This plug is surmounted by a casing enclosing the components, such as inductance coils 9 and 10, fuse 8, neon lamp 7 and capacitor 11. The cable of the equipment to be protected is connected up via the contacts 12-13-14.

Description

Le nombre d'appareils électriques ou électroniques, alimentés sur les réseaux basse tension est en progression constante et la constatation a pû être faite, que les perturbations véhiculées par ces réseaux avaient deux origines distinctes:l'une donnant naissance à des surtensions transitoires, l'autre à des parasites électromagnétiques. The number of electrical or electronic devices supplied on low voltage networks is constantly increasing and it has been noted that the disturbances conveyed by these networks had two distinct origins: one giving rise to transient overvoltages, l other to electromagnetic interference.

Les surtensions transitoires peuvent, dans certains cas, atteindre plusieurs KV, pendant des temps s'échelonnant de quelques microsecondes à quelques millisecondes. Les incidences de ces tensions transitoires sont très nombreuses et peuvent être à l'origine de la destruction des appareillages raccordés sur le réseau et, principalement, s'ils comportent des systèmes électroniques, logiques ou autres. Transient overvoltages can, in some cases, reach several KV, for times ranging from a few microseconds to a few milliseconds. The incidences of these transient voltages are very numerous and can be at the origin of the destruction of the equipment connected to the network and, mainly, if they include electronic, logic or other systems.

A défaut de destruction, ces surtensions transitoires peuvent engendrer un fonctionnement erratique de l'appareillage raccordé, déclencher intempestivement des circuits de puissance ou provoquer une usure prématurée de l'appareillage. In the absence of destruction, these transient overvoltages can cause erratic operation of the connected equipment, inadvertently trigger power circuits or cause premature wear of the equipment.

L'origine des surtensions transitoires est, soit atmosphérique, soit découlant de manoeuvres intempestives ou volontaires, telles que la destruction d'un fusible ou le raccordement sur le réseau de circuits inductifs. The origin of transient overvoltages is either atmospheric, or resulting from untimely or voluntary operations, such as the destruction of a fuse or the connection to the network of inductive circuits.

Les parasites électromagnétiques ne développent pas sur les réseaux des tensions élevées et elles atteignent rarement un volt; par contre, leur spectre s'étendant de quelques KHz à quelques MHz, les perturbations de ce genre ont très souvent un caractère répétitif, voire permanent, et ces tensions agissent sur les circuits électroniques, sans les détruire, mais en faussant les informations stockées ou en cours de stockage. Electromagnetic interference does not develop high voltages on networks and rarely reaches a volt; on the other hand, their spectrum extending from a few KHz to a few MHz, disturbances of this kind are very often repetitive, even permanent, and these voltages act on electronic circuits, without destroying them, but by distorting the information stored or during storage.

Considérant ce qui est développé ci-dessus, il apparaît à l'évidence, qu'une protection, pour être efficace, devra être opérée, simultanément contre des surtensions transitoires et sur les parasites électromagnétiques. Cette protection devra être faite aussi prés que possible du point de raccordement sur le réseau, et ceci pour les raisons suivantes
L'écrêtage des surtensions transitoires, du fait de la spécificité de ces dernières, iesquelles peuvent ne durer que quelques il il est donc, indispensable, que l'élément absorbant ait un temps de réponse très rapide, et une capacité d'absorbtion élevée. Les varistances à l'oxyde de zinc répondent à ces critères.Considering what is developed above, it appears clearly, that a protection, to be effective, will have to be operated, simultaneously against transient overvoltages and on electromagnetic parasites. This protection must be made as close as possible to the connection point on the network, for the following reasons
The clipping of transient overvoltages, because of the specificity of these, iesquelles can last only a few it is therefore, essential, that the absorbent element has a very fast response time, and a high absorption capacity. Zinc oxide varistors meet these criteria.

Cependant pour qu'il y ait efficacité de l'action de la varistance , il ne faut, en aucun cas, que celle-ci soit connectée au réseau par 1 ' intermédiaire de connexions se comportant comme une self, et -aurait pour effet de retarder la fonction de cette varistance, cette dernière risquant de ne réagir que trop tardivement, par rapport à la rapidité des circuits logiques, par exemple. However, in order for the action of the varistor to be effective, it must in no case be connected to the network by means of connections behaving like a self, and would have the effect of delay the function of this varistor, the latter being liable to react only too late, compared to the speed of the logic circuits, for example.

En ce qui concerne les parasites électromagnétiques, leur atténuation doit être telle que le reliquat subsistant ne puisse avoir d'influence fâcheuse sur i ' apparei I I age; delà la nécessité d'un raccordement direct par rapport au réseau. With regard to electromagnetic parasites, their attenuation must be such that the remaining balance cannot have an unfortunate influence on the apparatus; beyond the need for a direct connection to the network.

Les perturbations de ce type sont, soit de mode commun (asymètriques) ou de mode différentiel (symètriques). Disturbances of this type are either common mode (asymmetric) or differential mode (symmetrical).

Pour l'atténuation des tensions asymètriques, le filtre comportera donc, suivant le principe bien connu, des éléments inductifs montés en série, des éléments capacitifs montés en paralléle, et des éléments de dérivation montés entre fils réseau et terre. For the attenuation of asymmetric voltages, the filter will therefore comprise, according to the well known principle, inductive elements connected in series, capacitive elements connected in parallel, and bypass elements mounted between network and earth wires.

Les constituants des filtres antiparasites sont donc des inductances et des condensateurs, ces derniers particulièrement vulnérables aux surtentsions transitoires. The constituents of interference filters are therefore inductors and capacitors, the latter particularly vulnerable to transient overvoltages.

L'objet de ia présente invention est de réaliser un dispositif,
permettant à la fois l'écrêtage des surtensions transitoires et
agissant, simultanément, en tant que filtre antiparasite.The object of the present invention is to provide a device,
allowing both the clipping of transient overvoltages and
acting simultaneously as a noise filter.

Deux variantes sont possibles, soit celle de renfermer tous
les composants dans un boîtier en forme de fiche de prise de
courant. L'ensemble est alors monté d'une façon définitive en
extrémité du câble d'alimentation de l'appareillage à protéger
et, de ce fait, l'autonomie conférée permet alors de déplacer
l'appareillage et de pouvoir le connecter sur n'importe quelle
prise normalisée.Two variants are possible, that is to contain all
components in a socket-shaped socket
current. The assembly is then permanently mounted in
end of the power cable of the device to be protected
and, as a result, the autonomy conferred then makes it possible to move
switchgear and to be able to connect it to any
standardized grip.

Dans les descriptions qui vont suivre, il a été envisagé
un standard, mixte, franco-allemand en ce qui concerne la fiche
m,âie, mais, d'autres standards pourraient être adoptes.In the following descriptions, it has been envisaged
a standard, mixed, Franco-German regarding the plug
m, âie, but, other standards could be adopted.

Une autre variante, identique dans sa conception interne
à pour objet de constituer un élément intermédiaire se connectant
également sur le réseau, mais permettant de ne plus être solidaire
d'un seul appareillage, et à cet effet, de comporter un boîtier,
muni d'une fiche mâle, toujours au standard choisi, mais, compor
tant, sur l'autre face, la possibilité de raccorder, simultanément,
deux appareillages sur les prises A et B, tout en leur assurant
individuellement, la même protection, et en évitant les couplages
parasites, éventuels, entre les deux prises. Le schéma de principe
de la première version est le N01, de la planche 1/3.Another variant, identical in its internal design
has for object to constitute an intermediate element connecting
also on the network, but allowing to no longer be united
of a single apparatus, and for this purpose, of comprising a housing,
provided with a male plug, always with the chosen standard, but, compor
as long, on the other side, the possibility of connecting, simultaneously,
two devices on sockets A and B, while ensuring them
individually, the same protection, and avoiding coupling
parasites, if any, between the two sockets. The schematic diagram
of the first version is N01, from sheet 1/3.

Le montage de base (schéma N01) est constitué d'un
antiparasite lequel compren d deux bobines d' inductance (9 et 10), des capacités de dérivation à la masse(1 et 2? > de valeur
comprise, suivant les utilisations entre 1 et 30 nF, d'un condensa
teur ( de capacité de l'ordre de 0,05 à 0,5 uF, en paralléle
sur les sorties d'utilisation (12 et 142 le réseau étant raccordé
par les broches (3 et 45. En parallèle sur ces deux bornes est
connectée la varistance (6), destinée à I 'absorbtion des surtensions
transitoires.The basic assembly (diagram N01) consists of a
interference suppressor which includes two inductance coils (9 and 10), earth bypass capacitors (1 and 2?> of value
depending on the use between 1 and 30 nF, a condensa
tor (capacity of the order of 0.05 to 0.5 uF, in parallel
on the use outputs (12 and 142, the network being connected
by pins (3 and 45. In parallel on these two terminals is
connected varistor (6), intended for absorbing overvoltages
transient.

En série avec le fil phase du réseau aboutissant à 14 est
prévu un fusible (82; le porte-fusible (17) s'encastre dans la fenêtre
(22) du capot (24), lequel fusible pourraît être remplacé par
un disjoncteur à réarmement manuel. L'indication de mise sous
tension étant mise en évidence par la lampe témoin {7)
Une vue semi-éclatée, approximativement à l'échelle 1,- fait
l'objet de la planche 2/3 (Fig. de 1 à 5).In series with the phase wire of the network ending at 14 east
provided a fuse (82; the fuse holder (17) fits into the window
(22) of the cover (24), which fuse could be replaced by
a manual reset circuit breaker. The indication of placing under
voltage being highlighted by the indicator lamp {7)
A semi-exploded view, approximately at scale 1, - done
the object of plate 2/3 (Fig. 1 to 5).

Cette vue met en évidence les composants déjà mentionnés,
ainsi qu'une languette striée 16 électriquement et mécaniquement
solidaire de 13 destinée, à l'aide du serre-câble-X(151 à assurer
un contact sur l'éventuel blindage du câble raccordé sous les
3 serre-fils (12-13 et 14) solidaires de la plaque de raccordement
Fig. 3 (Planche 2/3).This view highlights the components already mentioned,
as well as an electrically and mechanically striated tongue 16
secured to 13 intended, using the cable clamp-X (151 to be secured
a contact on the possible shielding of the cable connected under the
3 wire clamps (12-13 and 14) secured to the connection plate
Fig. 3 (Plate 2/3).

La seconde variante du montage ci-dessus, utilisant les mêmes
principes de base est prévue lorsqu'il y a nécessité de raccorder
2 appareillages différents sur deux prises distinctes, également
protégées contre les surtensions transitoires et parasites.The second variant of the above assembly, using the same
basic principles are provided when there is a need to connect
2 different devices on two separate sockets, also
protected against transient and parasitic overvoltages.

Les deux prises A et B sont solidaires du capot 26 représenté
par la Fig. 2 PL 3/3. Le schéma N02 PL 1/3, met en évidence
l'utilisation d'un tronc commun comprenant la fiche de prise
de courant de la Fig. 1 PL 3/3. Cette fiche renferme les composants
repérés de 1 à 6, elle est fixée sur le boîtier 25 qui, dans l'inven
tion, est solidaire du capot 26.The two sockets A and B are integral with the cover 26 shown
in Fig. 2 PL 3/3. Diagram N02 PL 1/3, highlights
the use of a common core including the plug
current in Fig. 1 PL 3/3. This sheet contains the components
marked from 1 to 6, it is fixed to the housing 25 which, in the invention
tion, is secured to the cover 26.

L'invention prévoit que la partie 23 est montée par serrage
sur le boîtier 25, et qu'elle peut tourner de 1800 autour de son
axe, ceci afin de rendre possible l'utilisation de l'ensemble dans
des endroits peu accessibles.The invention provides that the part 23 is mounted by clamping
on the housing 25, and that it can turn 1800 around its
axis, this in order to make possible the use of the assembly in
hard to reach places.

Sur le conducteur reliant les broches ou contacts de terre,
repérés 13 sur la Fig. 2 de la PL 1/3, il a été inséré deux induc tances de protection (15 et 16,) destinées à éviter la transmission des perturbations amenées ou engendrées par une mise à la terre commune, ces inductances (15 et 16J pouvant être constituées par un bobinage de quelques spires sur un tore ferrite ou tout autre support magnétique. Le montage décrit à la propriété d'assurer une protection commune par la varistance 6, contre les surtensions transitoires du réseau, et une protection antiparasite également, commune, assurée par les condensateurs(1 et 2.1
Les deux voies distinctes A et B comportent un filtrage propre à chaque voie, les valeurs des composants inductifs (9 et 10) n'ont pas été mentionnées, car elles peuvent être différentes, d'une voie à l'autre, en fonction, par exemple, du courant traversant chaque voie.On the conductor connecting the pins or earth contacts,
marked 13 in FIG. 2 of PL 1/3, two protective inductors (15 and 16) have been inserted intended to avoid the transmission of disturbances brought about or generated by common grounding, these inductors (15 and 16J can be made up by winding a few turns on a ferrite core or any other magnetic support The assembly describes the property of ensuring common protection by varistor 6, against transient overvoltages of the network, and also, common interference suppression, provided by the capacitors (1 and 2.1
The two distinct channels A and B include a filtering specific to each channel, the values of the inductive components (9 and 10) were not mentioned, because they can be different, from one channel to another, according to, for example, current flowing through each channel.

La Fig. 2 de la PL 3/3, met en évidence le dispositif de sécurité 8 du schéma 2, lequel peut-être, ainsi que représenté sur la Fig 2, PL 3/3, un petit disjoncteur thermique, à réarment manuel, calibré en fonction du courant admissible dans- chaque voie. Fig. 2 of PL 3/3, highlights the safety device 8 of diagram 2, which perhaps, as shown in Fig 2, PL 3/3, a small thermal circuit breaker, with manual reset, calibrated according to of the admissible current in each channel.

Claims

at the end of the power cable of the device to be protected.

that <all of the elements are permanently mounted,

res in a shoemaker in the form of a plug,

of said noise suppressor clipping and filtering device are incorporated

parallel on the pins (3 and 4), in that all the components

transient overvoltages consists of a varistor (6) in

by pins (3 and 4), characterized in that the clipping of

on the power outputs (12 and 14), the network being connected

to earth (1 and 2) a capacitor (11) in parallel

site has two inductors (9 and 10) two capacities

and noise filtering, characterized in that the noise filtering

comprising a device for clipping transient overvoltages

Connection plug for multiple protection network socket,

2 connection plug according to claim l, characterized in

what the target of the device connects on a plate of

connection (20) comprising 3 wire clamps (12-13 and 14).

3 plug according to claim 2, characterized in that the plate

connection comprises a ridged tongue (16), integral

mechanically and electrically of the wire clamp (13), the function of which

is to establish contact with the possible shielding of the

the switchgear connected, the said cable being held in place

by the cable stop (15).

4 Sheet according to claims 2 or 3 characterized in that the plate

connection comprises a pilot lamp (7), intended to indicate

the power-on state of the device.

5 Sheet according to any one of the preceding claims,

characterized in that it comprises a fuse (8), connected in

series with the phase wire of the connecting network (4 to 14).

6 Sheet according to any one of the preceding claims, character

laughing at the fact that a fuse holder (17) fits into the window

(22) of the cover (24).