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C
0058589
DEMANDE DE BREVET EUROPEEN
A1
19820825
EP
82400152.3
19820128
fr
fr
fr
8103344
19810218
FR
19820825
198234
19820825
198234
3
3H 01H 83/02 A
3H 01R 13/713 B
de
Zwischenstecker mit Fehlerstromschutzschalter
en
Adapter with ground fault interrupter
fr
Adaptateur à interrupteur différentiel
MERLIN GERIN
00214570
1317
Rue Henri Tarze
F-38050 Grenoble Cédex
FR
Bonniau, Michel
12, rue du Creux au Fer
F-71100 Lux
FR
Kern, Paul
00016374
Merlin Gerin Sce. Brevets 20, rue Henri Tarze
38050 Grenoble Cédex
FR
BE
CH
DE
GB
IT
LI
NL
SE
L'invention est relative à un adaptateur à protection différentielle incorporée. A l'intérieur d'un boîtier (10, 12) moulé sont disposés trois sous-ensembles (30, 32, 34) séparés par des cloisons (44, 50). Le premier sous-ensemble (30) comporte un relais polarisé (38) pilotant un mécanisme de commande (40). Le sous-ensemble intermédiaire (32) porte les contacts (46, 44) d'interruption du courant. Le sous-ensemble (34) comporte une carte électronique de support d'un transformateur différentiel (54) et de composants électroniques d'un circuit de traitement du signal délivré par le transformateur différentiel (54).
L'invention est relative à un adaptateur à prise de courant comprenant un bottier moulé en forme de bloc parallélÁpipé- dique 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 qenre mentionné 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 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 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 recelant 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 ^plas- tique 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 saillietraversée 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 alinnées 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'alvéole 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 coulissante 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 déclenchements 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.
L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté, mais elle s'étend bien au contaire à toute variante de réalisation, notamment à celle dans laquelle les fiches seraient d'un type différent.
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 aux- dites 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 fi.xes (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).