Fiche électrique Dans le domaine de la protection dés installations électriques et des usagers de ces installations, on a souvent recours aux disjoncteurs à action différentielle- Ces disjoncteurs assurent un déclenchement rapide dès qu'un déséquilibre dépassant un seuil prédéterminé se produit entre le courant de phase et le courant de re tour au neutre.
Ces disjoncteurs sont souvent combinés avec des disjoncteurs à déclenchement thermique et ma gnétique à maximum d'intensité.
Les disjoncteurs à action différentielle présentent le grand avantage que lorsqu'un courant de fuite s'établit, par exemple par suite d'un défaut d'isolation, le déclen chement est obtenu même lorsque ce courant n'atteint que quelques dixièmes d'ampère.
Jusqu'ici, les disjoncteurs à action différentielle étaient constitués par un bloc relativement lourd qui était destiné à être monté dans les installations fixes, mais ne se prêtait guère à l'emploi dans les installations volantes. Pourtant, on sait que ces dernières sont relati vement plus dangereuses, et l'on voit sans autre l'intérêt qu'il y a à prévoir un disjoncteur différentiel pour des machines-outils portables, telles que perceuses, scies cir culaires, etc.
La présente invention a pour but de permettre une protection efficace dans le cas des installations volantes. L'invention a pour objet une fiche électrique, carac térisée en ce qu'elle comprend un disjoncteur à action différentielle incorporé.
Le dessin annexé représente; schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe de cette forme d'exécution. La fig. 2 est une coupe selon la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 représente le schéma électrique de 1a fiche selon les fig. 1 et 2. En référericë \âdx' fig. 1 et 2, la fiche représentée comprend un boîtier formé de deux parties moulées 1 et 2 fixées l'une à l'autre par deux vis 3. La partie 1 porte trois broches de contact 4, 5, 6 correspondant res pectivement au neutre, à la terre et à la phase. Cette partie 1 porte encore des bornes à vis 7 pour raccorder les conducteurs d'un câble électrique 8.
La liaison entre la broche 4 et la borne à vis 7 pour le neutre emprunte un enroulement d'un transformateur différentiel 9 logé dans le boîtier de la fiche. De même, la liaison entre la broche 6 de phase et la borne 7 correspondante se fait par l'intermédiaire d'un autre enroulement de ce trans formateur 9 et d'un disjoncteur 10 à déclenchement ma gnétique et thermique. La liaison entre la broche 5 de terre et la borne 7 correspondante est directe.
Le disjoncteur 10, qui peut être de tout type connu, comprend une bobine destinée à être alimentée par la tension entre la phase et le neutre pour provoquer le dé clenchement magnétique. La mise sous tension de cette bobine est réalisée par un circuit électronique imprimé sur une plaque 11 et alimenté par la tension de sortie du transformateur différentiel 9.
La fig. 3 représente l'ensemble du circuit de la fiche. A la partie supérieure de la fig. 3, on retrouve les trois broches 4, 5 et 6. La broche 6 est reliée au contact 12 du disjoncteur 10, contact qui peut être ouvert sous l'ef fet d'une attraction magnétique produite par une bobine 13, ou sous l'action mécanique d'une bilame 14 dont l'échauffement est produit par le passage du courant principal.
Le courant de neutre et de phase passe respective ment par les enroulements 15 et 16 du transformateur différentiel 9, ces enroulements étant égaux, mais tour nés en sens inverse l'un de l'autre, de façon que leurs champs magnétiques respectifs s'annulent mutuellement. Le transformateur 9 présente un troisième enroule ment 17 qui ne fournit aucune tension lorsque les cou rants sont égaux dans les enroulements 15 et 16. Par contre, si une différence de courant existe entre le con ducteur de phase et le neutre, ;e champ magnétique dans le transformateur différentiel 9 prend une valeur propor tionnelle à cette différence de courant et l'enroulement 17 devient le siège d'une tension alternative induite par le champ magnétique.
Cette tension est appliquée à un montage redresseur comprenant deux diodes 18 et 19 et deux condensateurs 20 et 21.
Toute tension induite dans l'enroulement 17 provo que la charge des condensateurs 20, 21 et le passage d'un courant redressé dans un diviseur de tension formé par les résistances 22, 23. Le point de jonction de ces deux résistances est relié à l'électrode de commande d'une diode contrôlée 24 qui est shuntée par un conden sateur 25. La cathode de cette diode 24 est reliée au con ducteur neutre, tandis que son anode est reliée, par l'in termédiaire d'une résistance 26 et de la bobine 13: au conducteur de phase.
Ainsi, lorsqu'une différence de courant suffisante s'établit entre les enroulements 15 et 16, la tension aux bornes de la résistance 23 rend la diode 24 conductrice, ce qui provoque la mise sous tension de la bobine 13, entraînant l'ouverture magnétique du contact 12- du dis joncteur 10.
La fiche comprend encore un bouton-poussoir 27 en série avec une résistance 28 pour provoquer le pas sage d'un courant seulement dans l'enroulement 16, afin de pouvoir faire fonctionner le déclencheur et vérifier la réponse du dispositif de déclenchement par action différentielle.
On pourrait, bien entendu, prévoir des variantes d'exécution, et l'une d'elles pourrait avantageusement consister à brancher la bobine 13 de façon qu'elle doive être excitée pour maintenir le contact 12 fermé par un ressort. Le déclenchement du disjoncteur serait alors commandé par la coupure du courant d'excitation de cette bobine 13. Une telle réalisation pourrait être facile ment obtenue en remplaçant la diode contrôlée 24 par un transistor polarisé de façon à être normalement con ducteur et susceptible d'être soumis à une tension pro duite par l'enroulement 17 pour amener ce transistor à l'état non conducteur.
Une telle variante aurait pour avantage supplémentaire d'obtenir le déclenchement au tomatiquement lorsque la fiche est enlevée, ou encore lors d'une interruption de la tension d'alimentation On évite ainsi qu'après une interruption de tension, un outil à entraînement électrique puisse se remettre à fonction ner de façon brusque et inattendue lors de la reprise de l'alimentation du réseau.
Electrical plug In the field of the protection of electrical installations and the users of these installations, we often use differential action circuit breakers - These circuit breakers ensure rapid tripping as soon as an imbalance exceeding a predetermined threshold occurs between the phase current and the return current to neutral.
These circuit breakers are often combined with thermal and magnetic overcurrent trip circuit breakers.
Differential action circuit breakers have the great advantage that when a leakage current is established, for example as a result of an insulation fault, tripping is obtained even when this current only reaches a few tenths of an ampere. .
Hitherto, differential action circuit breakers consisted of a relatively heavy block which was intended to be mounted in fixed installations, but hardly lent itself to use in flying installations. However, we know that the latter are relatively more dangerous, and we can clearly see the interest there is in providing a differential circuit breaker for portable machine tools, such as drills, circular saws, etc.
The object of the present invention is to allow effective protection in the case of flying installations. The invention relates to an electric plug, characterized in that it comprises a built-in differential action circuit breaker.
The accompanying drawing represents; schematically and by way of example, one embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a section of this embodiment. Fig. 2 is a section along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 shows the electrical diagram of the plug according to FIGS. 1 and 2. Refer to fig. 1 and 2, the plug shown comprises a housing formed of two molded parts 1 and 2 fixed to each other by two screws 3. Part 1 carries three contact pins 4, 5, 6 corresponding respectively to the neutral, to ground and phase. This part 1 still carries screw terminals 7 for connecting the conductors of an electric cable 8.
The connection between pin 4 and the screw terminal 7 for the neutral borrows a winding of a differential transformer 9 housed in the case of the plug. Likewise, the connection between phase pin 6 and the corresponding terminal 7 is made by means of another winding of this transformer 9 and of a circuit breaker 10 with magnetic and thermal tripping. The connection between the earth pin 5 and the corresponding terminal 7 is direct.
The circuit breaker 10, which may be of any known type, comprises a coil intended to be supplied by the voltage between the phase and the neutral to cause the magnetic tripping. This coil is energized by an electronic circuit printed on a plate 11 and supplied by the output voltage of the differential transformer 9.
Fig. 3 represents the entire circuit of the plug. At the top of fig. 3, we find the three pins 4, 5 and 6. Pin 6 is connected to contact 12 of circuit breaker 10, a contact which can be opened under the effect of a magnetic attraction produced by a coil 13, or under the mechanical action of a bimetallic strip 14, the heating of which is produced by the passage of the main current.
The neutral and phase current passes respectively through the windings 15 and 16 of the differential transformer 9, these windings being equal, but turned in the opposite direction to each other, so that their respective magnetic fields cancel each other out. mutually. The transformer 9 has a third winding 17 which provides no voltage when the currents are equal in the windings 15 and 16. On the other hand, if a current difference exists between the phase conductor and the neutral, the magnetic field in the differential transformer 9 takes on a value proportional to this current difference and the winding 17 becomes the seat of an alternating voltage induced by the magnetic field.
This voltage is applied to a rectifier assembly comprising two diodes 18 and 19 and two capacitors 20 and 21.
Any voltage induced in the winding 17 causes the charging of the capacitors 20, 21 and the passage of a rectified current in a voltage divider formed by the resistors 22, 23. The junction point of these two resistors is connected to the control electrode of a controlled diode 24 which is shunted by a capacitor 25. The cathode of this diode 24 is connected to the neutral conductor, while its anode is connected, via a resistor 26 and of coil 13: to the phase conductor.
Thus, when a sufficient current difference is established between the windings 15 and 16, the voltage across the resistor 23 makes the diode 24 conductive, which causes the energization of the coil 13, causing the magnetic opening. of contact 12- of circuit breaker 10.
The plug further comprises a push-button 27 in series with a resistor 28 to cause the passage of a current only in the winding 16, in order to be able to operate the trip unit and check the response of the differential action trip device.
One could, of course, provide alternative embodiments, and one of them could advantageously consist in connecting the coil 13 so that it must be energized to keep the contact 12 closed by a spring. Tripping of the circuit breaker would then be controlled by cutting off the excitation current of this coil 13. Such an embodiment could be easily obtained by replacing the controlled diode 24 by a transistor polarized so as to be normally conductive and capable of being. subjected to a voltage produced by winding 17 to bring this transistor to the non-conductive state.
Such a variant would have the additional advantage of obtaining automatic triggering when the plug is removed, or even when the supply voltage is interrupted. This avoids the possibility that after a voltage interruption an electrically driven tool could suddenly and unexpectedly resume operation when the mains supply is resumed.