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Interrupteur électrique à dispositif de protection
EMI1.1
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L'invention se rapporte à un interrupteur électrique à dispositif de protection, dont le but est de rompre automatiquement le contact entre le réseau et les appareils raccordés lorsque, par exemple à la suite d'un défaut d'isolement, il se présente sur l'appareil une tension dangereuse électromotrice de contact. Dans un dispositif de protection connu de ce genre, l'interrupteur de séparation est actionné par une bobine de tension d'avarie, fonctionnant comme interrupteur de sûreté et qui est raccordée au boîtier de l'appareil électrique et, par une conduite de terre spéciale, à une prise de terre auxiliaire.
Lorsqu'une tension électromotrice inadmissible de contact se présente, un courant passe de l'endroit défectueux par la bobine de tension vers la prise de terre au- xiliaire et provoque la mise hors circuit de tous les pôles de l'appareil.
Le défaut principal de l'interrupteur sectionneur de protection connu consiste dans le fait que les besoins relativement élevés en énergie du dispositif de sécurité exige une mise à la terre exécutée très soigneusement, pour éviter des by-passages accidentels qui rendent incertain le fonctionnement de l'interrupteur de proteotion. De ce fait la conduite de raccordement doit être posée sous isolement et il faut généralement choisir une terre auxiliaire spéoiale, ce qui entraîne, outre le prix d'achat élevé du dispositif de proteotion, encore de gros frais d'installation.
Conformément à l'invention, une sûreté conductrice est intercalée, en lieu et place d'une bobine de tension d'avarie, entre le boîtier de l'appareil raccordé ou entre un autre corps à protéger contre la perte de courant, et un point naturel ou artificiel de tension neutre du système conducteur, cette sûreté maintenant l' interrupteur dans la position fermée, à l'encontre desforces d'ouverture, et lâohant, après sa destruction, subitement cet interrupteur par l'action de la perte de courant. Cette construction a le grand'avantage qu'il n'est plus nécessaire de disposer d'une terre auxiliaire spéciale ni de la conduite de mise à la terre qui s'y rapporte.
Il suffit de relier l'un des pôles du dispositif de protection au boîtier de l'appareil, et de raccorder l'autre pôle au conducteur neutre du réseau ou, dans le cas de courant triphasé ou d'installations à plusieurs conducteurs, au centre naturel ou artificiel neutre, ou aussi à la terre.
La mise hors circuit de l'appareil se réalise de la manière la plus simple par le fait que l'interrupteur sectionneur est directement verrouillé et déclenché par le corps même de la sûreté de protection- Les organes auxiliaires et les parties mobiles sont en cela éliminés, de sorte que le nouveau dispositif de protection peut être fabriqué à peu de frais, n'exige pas de surveillance et garantit la plus 'grande sécurité de marche.
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Un avantage essentiel de l'invention consiste également dans le fait que l'on peut monter la sûreté de protection directement dans la fiche de prise de courant. Dans ce cas, la conduite de liaison entre la sûreté de protection et le boîtier de l'appareil raccordé est inexistante, et on supprime ainsi une source d'avarie dont la surveillance, pour lesinterrupteurs sectionneurs de protection habituels, n'est possible qu'à des hommesde métier munis d'outils spéciaux. Au lieu de cette conduite de raccordement, la fiche doit uniquement porter un contact qui, lors de la mise en circuit, relie le boîtier de l'appareil au second pôle de la sûreté de protection. Comparée aux fiches de prise de courant commerciales avec contact de mise à la terre, cette exécution n'est que légèrement plus coûteuse, tout en garantissant une protection complète de contact.
La sûreté de protection peut en soi être conformée d'une manière quelconque et, en tant que dispositif de verrouillage d'interrupteur, elle peut être sollicitée mécaniquement à la traction, à la compression, à la flexion ou d'une autre manière.
On parvient sans difficultés à la constituer, du point de vue électrique, de façon qu'elle entre avec certitude en action pour de faibles courants dûs à un dérangement. Pour obtenir que le temps d'action soit rendu aussi court que possible, la sûreté de protection peut être fabriquée en une matière conductrice en corrélation avec des matières explosives, comme le fulminate, ou bien avec des matières facilement inflammables, comme le celluloid, ce qui assure une séparation brusque et complète des pôles de la sûreté de protection.
L'objet ae l'invention est représenté à titre d'exemple au dessin.
Les fig. 1 - 3 montrent différentes dispositions de sûretés;
Les fig. 4 et 5 représentent une fiche avec interrupteur de séparation, vue de profil et en plan, et
La fig. 6 montre une sûreté de protection,
Dans les fig. 1 à 3, a désigne un appareil électrique, par exemple un fer à repasser, une cuisinière ou un moteur à usage industriel qui, à l'aide d'un interrupteur de séparation b, doit être automatiquement coupé du circuit lorsque, par suite d'un défaut d'isolement au point c', il se présente une tension dangereuse de contact.
Cette fonction est remplie par une cartouche de sûreté d sollicitée mécaniquement et électriquement, dont l'un des pôles est relié au boîtier d'appareil c, alors que l'autre pôle est raccorda, d'après la fig. 1, au fil neutre mis à la terre, d'après la fig. 2 à un point neutre naturel e, et d'après la fig. 3 à un point artificiel de tension nulle f. La sûreté d est dimensionnée de manière qu'elle soit détruite s'il se présente, sur le boîtier d'appareil c, une tension inadmissible de coutact, par suite du courant dû à un dérangement allant du boîtier au point à tension neutre.
Pour couper alors automatiquement l'appareil a du réseau, la cartouche de sûreté d est accouplée mécaniquement à l'interrupteur de séparation b de manière que, lors de la rupture de la cartouche d, le ressort de traction g puisse se détendre et dégager ainsil'interrupteur de separation b.
Les fig. 4 et 5 montrent une exécution pratique d'un tel interrupteur sectionneur de sûreté en corrélation avec une fiche de prise de courant bipolaire. Conséquemment, les bornes de raccordement h, i sont reliées à l'aide de ressorts de con-
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tact en étrier k, m qui sont pontés par une traverse n en matière non conductrice. Pour chaque ressort de contact k, m est prévue une pièce de contact o, p avec douilles de prise de courant q, r. Un troisième contact s est disposé de maniere à établir, lors de l'introduction dela fiche, une liaison conductrice avec le boîtier d'appareil c. Le circuit entre les ressorts de contact k, m et les pièces de contact o, p est établi en poussant la traverse n vers le bas.
Dans cette position, les ressorts de contact k, m sont maintenus pax la cartouche de sûreté ..9: représentée par la f ig. 6. Dans ce but, la traverse n porte une griffe t et l'extrémité intérieure du plot de contact s une fente dans laquelle la cartouche d s'engage par des organes d'accouplement appropriés visibles sur la fig. 6. De ce fait, on établit en même temps une liaison électrique avec le plot de contact s et, par la griffe t et le ressort de contact k, avec la borne de raccordement h, de sorte que la cartouche de sûreté d est raccordée au boîtier d'appareil et au fil neutre. Grâce à des mesures connues, il faut veiller à ce qu'il ne puisse y avoir de confusion lors du raccordement au réseau. Il sera tout indiqué de ne pas prévoir de sûreté sur le fil neutre.
Dans ces conditions, lorsqu'un courant de dérangement passe du bottier d'appareil, par le contact s, vers la cartouche de sûreté d, celle-ci se rompt, par exemple sous l'action de la chaleur engendrée par le courant de dérangement, et il s'en suit que les ressorts de contact k, m. préalablement tendus, se dégagent des pièces de contact o, p et isolent l'appareil du réseau par tous ses pôles. Ce processus se répète tant que l'avarie n'a pas été supprimée .
Pour permettre la vérification aisée de la sûreté de proteotion et des contacts de raccordement, on peut monter dans la fiche une petite lampe à incandescence w avec touche x, raccordée comme indiqué par la fig. 1. Leboîtier de fiche y est en matière isolante; l'introduction de la conduite de raccordement se fait utilement par un manchon en caoutchouc z.
L'interrupteur sectionneur de sûreté décrit peut évidemment aussi, dans des cas particulièrement dangereux, être utilisé conjointement avec des mesures de sûreté plus poussées, en prévoyant par exemple en amont de l'interrupteur un relais à tension neutre ou .analogue. La sûreté de protection peut aussi recevoir une résistance propre, par exemple sous la forme d'un film de graphite qui, lors d'un manquement du point de tension neutre, empêche le passage d'un courant dangereux au travers du corps humain, au toucher du boîtier d'appareil.