FR2704686A1 - Method and device for securing an energy distribution point, especially an electrical socket, and electrical appliances including this device - Google Patents
Method and device for securing an energy distribution point, especially an electrical socket, and electrical appliances including this device Download PDFInfo
- Publication number
- FR2704686A1 FR2704686A1 FR9305788A FR9305788A FR2704686A1 FR 2704686 A1 FR2704686 A1 FR 2704686A1 FR 9305788 A FR9305788 A FR 9305788A FR 9305788 A FR9305788 A FR 9305788A FR 2704686 A1 FR2704686 A1 FR 2704686A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- load
- impedance
- socket
- outlet
- electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/12—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to undesired approach to, or touching of, live parts by living beings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
- H01R2201/20—Connectors or connections adapted for particular applications for testing or measuring purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé pour sécuriser un point de distribution d'énergie électrique, notamment une prise électrique. Elle vise également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé et des appareillages électriques incluant ces dispositifs. The present invention relates to a method for securing an electrical energy distribution point, in particular an electrical outlet. It also relates to a device for the implementation of this method and electrical equipment including these devices.
La prévention des accidents domestiques est actuellement une préoccupation majeure lorsqu'on constate que ces accidents domestiques constituent la principale source de mortalité pour les jeunes enfants. The prevention of domestic accidents is currently a major concern when we note that these domestic accidents constitute the main source of mortality for young children.
Les électrocutions représentent une partie de ces accidents domestiques et les constructeurs de matériel électrique ont déjà étudié et mis au point des procédés pour empêcher tout contact avec une pièce sous tension au niveau d'une prise électrique. On peut notamment citer des procédés mécaniques réalisant une obturation des parties femelles d'une prise qui n' est supprimée que lorsque deux pièces mâles sont introduites simultanément. Mais ces obturations peuvent être rendues inopérantes par effraction, notamment par introduction de force d'une pièce métallique. Dans ce cas, il est alors possible de rentrer en contact avec des pièces internes sous tension et la prise n'est alors plus sécurisée. En outre, la sécurité réelle d'une prise de courant équipée d'un dispositif mécanique de sécurisation est sérieusement affectée lorsqu'une rallonge est branchée à cette prise. En effet, si un enfant met dans sa bouche 1' extrémité libre de la prise, il sera directement soumis à la tension secteur puisque le dispositif mécanique de sécurisation aura été normalement neutralisé par l'insertion de la fiche mâle de la rallonge dans la prise de courant.Electrocutions represent part of these domestic accidents and manufacturers of electrical equipment have already studied and developed methods to prevent contact with a live part at an electrical outlet. Mention may in particular be made of mechanical processes which obturate the female parts of a socket which is only removed when two male parts are introduced simultaneously. However, these closures can be made inoperative by break-in, in particular by force-entry of a metal part. In this case, it is then possible to come into contact with live internal parts and the socket is no longer secure. In addition, the real safety of a socket outlet fitted with a mechanical safety device is seriously affected when an extension cable is connected to this socket. Indeed, if a child puts in his mouth the free end of the socket, he will be directly subjected to mains voltage since the mechanical safety device will have been normally neutralized by the insertion of the male plug of the extension in the socket current.
On peut citer aussi des prises de sécurité dont la mise sous tension n'est effective que lorsqu'une fiche mâle dotée d'un aimant permanent est introduite. Mention may also be made of safety sockets, the tensioning of which is effective only when a plug with a permanent magnet is inserted.
I1 est également usuel d'associer un interrupteur à une prise de courant pour contrôler la mise sous tension de cette prise, cet interrupteur pouvant être placé soit à proximité immédiate de la prise, soit à distance de cette dernière. Cependant, dans le premier cas, l'accessibilité de l'interrupteur ne permet pas de garantir une mise hors tension de la prise; dans le second cas, on ne peut éviter la survenue d'une manoeuvre intempestive de l'interrupteur alors qu'un équipement connecté à la prise est en fonctionnement. It is also customary to associate a switch with a power outlet to control the energization of this outlet, this switch being able to be placed either in the immediate vicinity of the outlet, or at a distance from the latter. However, in the first case, the accessibility of the switch does not guarantee that the socket is switched off; in the second case, it is not possible to avoid the occurrence of an untimely operation of the switch while equipment connected to the outlet is in operation.
Par ailleurs, les protections différentielles ne détectent pas un choc électrique entre phases, se limitant aux pertes transitant par la terre électrique. In addition, the differential protections do not detect an electric shock between phases, limited to losses passing through the electrical ground.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé pour sécuriser une prise électrique, qui assure une mise hors tension de cette prise lorsque aucun équipement n'y est connecté tout en maintenant une souplesse suffisante d'utilisation. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a method for securing an electrical outlet, which ensures that the outlet is switched off when no equipment is connected thereto while maintaining sufficient flexibility of use.
Suivant l'invention, le procédé pour sécuriser un point de distribution d'énergie électrique, notamment une prise de courant, au sein d'un réseau d'alimentation électrique délivrant une tension secteur, ce point de distribution comprenant un port d'entrée relié audit réseau d'alimentation et au moins un port de sortie auquel sont connectés des équipements électriques à alimenter, est caractérisé en ce qu'il comprend une première étape dans laquelle le port de sortie est placé hors tension secteur et comprenant une séquence d'observation d'une charge éventuellement appliquée sur ledit port de sortie, et une seconde étape dans laquelle ledit port de sortie est placé sous tension secteur, cette seconde étape étant activée uniquement lorsqu'unie charge d'impédance inférieure à une impédance maximale prédéterminée est observée. According to the invention, the method for securing an electrical energy distribution point, in particular a power outlet, within an electrical supply network delivering a mains voltage, this distribution point comprising an input port connected to said supply network and at least one output port to which electrical equipment to be supplied are connected, is characterized in that it comprises a first step in which the output port is placed without mains voltage and comprising an observation sequence of a load possibly applied to said output port, and a second step in which said output port is placed under mains voltage, this second step being activated only when a load of impedance less than a predetermined maximum impedance is observed.
Ainsi, avec le procédé selon l'invention, le contact accidentel des doigts ou de la bouche d'un enfant avec les bornes de sortie de la prise ne peut provoquer d'électrocution puisque ces bornes ne sont pas soumises à la tension secteur pendant la séquence d'observation. Par ailleurs, l'impédance équivalente de cette charge accidentelle est nécessairement très supérieure à une impédance maximale prédéterminée choisie sensiblement supérieure à l'impédance la plus élevée dans l'éventail des charges normalement connectables à une prise d'alimentation. De plus, le procédé selon l'invention permet un contrôle individuel de chaque prise de courant. Thus, with the method according to the invention, accidental contact of a child's fingers or mouth with the outlet terminals of the socket cannot cause electrocution since these terminals are not subjected to mains voltage during observation sequence. Furthermore, the equivalent impedance of this accidental load is necessarily much greater than a predetermined maximum impedance chosen significantly higher than the highest impedance in the range of loads normally connectable to a power outlet. In addition, the method according to the invention allows individual control of each outlet.
Dans une première version du procédé selon l'invention, pendant la séquence d'observation, une tension de mesure d'amplitude très inférieure à la tension secteur est appliquée en aval desdits moyens d'interruption et l'impédance de la charge appliquée au port de sortie est estimée à partir de la mesure du courant absorbé par ladite charge sous ladite tension de mesure. In a first version of the method according to the invention, during the observation sequence, an amplitude measurement voltage much lower than the mains voltage is applied downstream of said interruption means and the impedance of the load applied to the port output is estimated from the measurement of the current absorbed by said load under said measurement voltage.
Dans une seconde version du procédé selon l'invention, on détecte, en amont des moyens d'interruption, un courant de fuite éventuellement appelé, à travers une impédance de fuite desdits moyens d'interruption, par une charge appliquée au port de sortie, et cette détection de courant de fuite conduit à une estimation de l'impédance de la charge et à une commande des moyens d'interruption en fonction de ladite estimation. In a second version of the method according to the invention, a leakage current possibly called, upstream of the interrupting means, is detected, through a leakage impedance of said interrupting means, by a load applied to the output port, and this leakage current detection leads to an estimation of the impedance of the load and to a control of the interrupting means as a function of said estimation.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de sécurisation mettant en oeuvre le procédé selon 1 invention, caractérisé en ce qu' il est disposé entre un réseau d'alimentation électrique et des moyens pour connecter en sortie une charge à alimenter, notamment une prise de courant, et en ce qu'il comprend des moyens interrupteurs, des moyens pour estimer l'impédance de ladite charge, et des moyens pour commander lesdits moyens interrupteurs, de sorte que les moyens de connexion de sortie ne sont mis sous tension secteur que lorsque l'impédance estimée de la charge est inférieure à une impédance maximale prédéterminée. According to another aspect of the invention, there is proposed a security device implementing the method according to 1 invention, characterized in that it is disposed between an electrical power supply network and means for connecting a load to the output. supply, in particular a socket, and in that it comprises switch means, means for estimating the impedance of said load, and means for controlling said switch means, so that the output connection means are not energized only when the estimated load impedance is less than a predetermined maximum impedance.
Dans une première configuration d'un dispositif de sécurisation selon l'invention, les moyens d'estimation comprennent des moyens pour détecter un courant de fuite appelé par une charge éventuellement appliquée sur les moyens de connexion de sortie, cette détection conduisant à une estimation de l'impédance de ladite charge. In a first configuration of a security device according to the invention, the estimation means comprise means for detecting a leakage current called by a load possibly applied to the output connection means, this detection leading to an estimation of the impedance of said load.
Dans une seconde configuration d'un dispositif de sécurisation selon l'invention, les moyens d'estimation comprennent des moyens appliquer en aval des moyens interrupteurs une tension de mesure d d'amplitude très inférieure à l'amplitude de la tension secteur, et des moyens pour mesurer le courant absorbé par la charge présente aux bornes de la prise de courant. In a second configuration of a securing device according to the invention, the estimation means comprise means applying downstream of the switching means a measurement voltage d of amplitude much less than the amplitude of the mains voltage, and means for measuring the current absorbed by the load present at the terminals of the socket.
Le procédé selon l'invention peut également être mis en oeuvre dans une prise de courant reliée à un réseau d'alimentation électrique, prévue pour être logée dans un boîtier d'encastrement et comprenant un dispositif de connexion, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de sécurisation selon l'invention, disposé entre le réseau et le dispositif de connexion et logé dans le boîtier d'encastrement. The method according to the invention can also be implemented in a power outlet connected to an electrical supply network, intended to be housed in a recessing box and comprising a connection device, characterized in that it comprises furthermore a security device according to the invention, disposed between the network and the connection device and housed in the embedding box.
I1 est également prévu un dispositif multi-prises comprenant au sein d'un boîtier plusieurs prises de courant et un cordon d'alimentation, caractérisé en qu'il comprend en outre au moins un dispositif de sécurisation selon l'invention. On peut envisager une configuration dans laquelle à chaque prise de courant est associé un dispositif de sécurisation disposé électriquement entre ladite prise et des lignes d'alimentation supportées par le cordon d'alimentation. I1 is also provided a multi-socket device comprising within a housing several sockets and a power cord, characterized in that it further comprises at least one securing device according to the invention. We can consider a configuration in which each socket is associated with a security device electrically disposed between said socket and power lines supported by the power cord.
Mais on peut également considérer une configuration ne mettant en oeuvre qu'un seul dispositif de sécurisation pour l'ensemble des prises de courant.But we can also consider a configuration using only one safety device for all the sockets.
Le procédé selon l'invention peut également être appliqué à une rallonge électrique comprenant un cordon d'alimentation à ses extrémités une fiche mâle et une fiche femelle dotées respectivement de moyens de connexion mâles et de moyens de connexion femelles, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, soit au sein d'une quelconque des fiches, soit au niveau du cordon d'alimentation, un dispositif de sécurisation selon l'invention. The method according to the invention can also be applied to an electric extension cord comprising a power cord at its ends a male plug and a female plug respectively provided with male connection means and female connection means, characterized in that it further includes, either within any of the plugs, or at the power cord, a securing device according to the invention.
La présente invention prend également en compte la sécurisation de prises de courant préexistantes. Pour cela, il est prévu un adaptateur pour sécuriser une prise de courant préexistante comprenant des moyens de connexion femelles et reliée à un réseau d'alimentation électrique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de connexion mâles prévus pour être accouplés aux moyens de connexion femelles de la prise, des moyens de connexion femelles prévus pour recevoir une fiche mâle d'un équipement électrique à alimenter, et un dispositif de sécurisation selon l'invention disposé électriquement entre les moyens de connexion mâles et les moyens de connexion femelles. The present invention also takes into account the securing of preexisting sockets. For this, an adapter is provided to secure a pre-existing socket outlet comprising female connection means and connected to an electrical supply network, characterized in that it comprises male connection means intended to be coupled to the means of female connection of the socket, female connection means provided for receiving a male plug of electrical equipment to be supplied, and a securing device according to the invention electrically disposed between the male connection means and the female connection means.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1A est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation, dit aval, d'un dispositif de sécurisation selon l'invention;
- la figure 1B est un schéma synoptique d'un second mode de réalisation, dit amont, d'un dispositif de sécurisation selon l'invention;
- la figure 2 est un schéma synoptique d'un exemple d'installation regroupant plusieurs configurations de prise intégrant un dispositif de sécurisation selon l'invention;
- la figure 3 illustre un boîtier de prises multiples mettant en oeuvre le procédé selon l'invention;
- la figure 4 est une vue en coupe d'une prise selon l'invention disposée dans un encastrement mural;
- la figure 5 représente une prise gigogne mettant en oeuvre le procédé selon l'invention;
- la figure 6 représente une prise femelle mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, à l'extrémité d'une rallonge électrique;
- la figure 7 illustre un mode particulier de réalisation d'un dispositif de sécurisation selon l'invention; et
- la figure 8 est un chronogramme correspondant au fonctionnement du dispositif de la figure 7.Other features and advantages of the invention will appear in the description below. In the appended drawings given by way of nonlimiting examples:
- Figure 1A is a block diagram of a first embodiment, said downstream, of a security device according to the invention;
- Figure 1B is a block diagram of a second embodiment, said upstream, of a security device according to the invention;
- Figure 2 is a block diagram of an example of an installation grouping together several outlet configurations incorporating a security device according to the invention;
- Figure 3 illustrates a multiple outlet box implementing the method according to the invention;
- Figure 4 is a sectional view of a socket according to the invention arranged in a wall recess;
- Figure 5 shows a pull-out socket implementing the method according to the invention;
- Figure 6 shows a female socket implementing the method according to the invention, at the end of an electrical extension;
- Figure 7 illustrates a particular embodiment of a security device according to the invention; and
FIG. 8 is a timing diagram corresponding to the operation of the device in FIG. 7.
On va maintenant expliquer un premier mode de réalisation, dit aval, d'un dispositif de sécurisation selon l'invention, en référence à la figure 1A. Une prise d'alimentation 1, reliée à un réseau d'alimentation électrique 2, comprend un dispositif de connexion 3, de structure classique, et un dispositif de sécurisation 10 intercalé entre le réseau 2 et le dispositif de connexion 3. Ce dispositif de sécurisation comprend un interrupteur commandé 11, de type bipolaire, une unité de mesure 100 et une unité de commande 12. We will now explain a first embodiment, called downstream, of a securing device according to the invention, with reference to FIG. 1A. A power outlet 1, connected to a power supply network 2, comprises a connection device 3, of conventional structure, and a security device 10 interposed between the network 2 and the connection device 3. This security device comprises a controlled switch 11, of the bipolar type, a measurement unit 100 and a control unit 12.
L'unité de mesure 100 comprend un dispositif 13 pour appliquer une tension de mesure aux bornes du dispositif de connexion et un dispositif de mesure de courant 14, par une résistance de shunt. L'estimation de la résistance de la charge est réalisée en aval de l'interrupteur. L'unité de commande 12 contrôle l'application de la tension de mesure, reçoit une information sur le courant circulant dans le dispositif de connexion, et commande l'interrupteur 11. Cette unité de commande 12 est alimentée à partir du réseau 2, en amont de l'interrupteur 11 au niveau des bornes 15 de connexion du dispositif de sécurisation 10 au réseau 2.The measurement unit 100 comprises a device 13 for applying a measurement voltage across the terminals of the connection device and a current measurement device 14, by a shunt resistor. The load resistance is estimated downstream of the switch. The control unit 12 controls the application of the measurement voltage, receives information on the current flowing in the connection device, and controls the switch 11. This control unit 12 is supplied from the network 2, in upstream of the switch 11 at the terminals 15 for connection of the security device 10 to the network 2.
Si on considère un premier état de la prise dans lequel aucune charge acceptable n'est détectée aux bornes du dispositif de connexion 3, l'unité de commande 12 commande l'interrupteur 11 en mode ouvert, applique une tension de mesure de faible niveau, par exemple une tension continue, et reçoit une information indicative du courant absorbé. Tant que ce courant est inférieur à une valeur minimale prédéterminée, correspondant à une impédance de charge supérieure à une impédance maximale prédéterminée, l'interrupteur 11 est maintenu ouvert et le dispositif de connexion 3 est hors tension secteur; seule une tension de mesure de niveau très modeste, par exemple inférieur à une dizaine de volts, est présente aux bornes de la prise. A ce stade, si les bornes de la prise se trouvent connectées, accidentellement ou volontairement, à un circuit conducteur incluant une région d'un corps humain, l'impédance équivalente de charge est alors nécessairement très élevée, et le courant absorbé est alors inférieur à la valeur minimale de courant nécessaire pour fermer l'interrupteur 11. Dès qu'une impédance inférieure à l'impédance maximale est détectée, correspondant par exemple au branchement d'un équipement électrique ou à sa mise sous tension, l'unité de commande 12 commande la fermeture de l'interrupteur ll et la mise sous tension de la prise. Au moment du débranchement ou de l'arrêt de l'équipement, l'unité de commande détecte l'absence de courant absorbé et commande l'ouverture de l'interrupteur 11.If we consider a first state of the socket in which no acceptable load is detected at the terminals of the connection device 3, the control unit 12 controls the switch 11 in open mode, applies a low level measurement voltage, for example a DC voltage, and receives information indicative of the absorbed current. As long as this current is less than a predetermined minimum value, corresponding to a load impedance greater than a predetermined maximum impedance, the switch 11 is kept open and the connection device 3 is switched off; only a very modest level measurement voltage, for example less than ten volts, is present at the terminals of the socket. At this stage, if the terminals of the socket are connected, accidentally or voluntarily, to a conductive circuit including a region of a human body, the equivalent charge impedance is then necessarily very high, and the absorbed current is then lower at the minimum current value required to close the switch 11. As soon as an impedance lower than the maximum impedance is detected, corresponding for example to the connection of an electrical equipment or to its power-up, the control unit 12 controls the closing of the switch ll and the powering of the socket. When the equipment is disconnected or stopped, the control unit detects the absence of absorbed current and controls the opening of the switch 11.
Dans un second mode de réalisation d'un dispositif de sécurisation selon l'invention, en référence à la figure lB, le dispositif 10', inclus par exemple dans une prise de courant 1', connecté en 15 à un réseau d'alimentation électrique 2 et situé en amont d'un module de connexion 3, comprend une unité de détection 16 située en amont d'une unité d'interruption 11. In a second embodiment of a security device according to the invention, with reference to FIG. 1B, the device 10 ′, included for example in an electrical outlet 1 ′, connected at 15 to an electrical supply network 2 and located upstream of a connection module 3, comprises a detection unit 16 located upstream of an interrupt unit 11.
L'unité de détection détecte le courant de fuite appelé par une charge éventuellement branchée sur le module de connexion 3, à travers les résistances de fuite de l'unité d'interruption 11, et commande via un circuit de commande 17 l'unité d'interruption 11 lorsque le courant de fuite détecté est supérieur à une valeur prédéterminée. Si l'impédance de charge est supérieure à une impédance maximale prédéterminée, l'unité de détection bloque à l'état ouvert l'unité d'interruption 11, qui ne sera débloquée que lorsqu'un courant de fuite suffisant aura été détecté.The detection unit detects the leakage current called by a load possibly connected to the connection module 3, through the leakage resistors of the interrupting unit 11, and controls via a control circuit 17 the unit d interruption 11 when the detected leakage current is greater than a predetermined value. If the load impedance is greater than a predetermined maximum impedance, the detection unit blocks in the open state the interruption unit 11, which will only be released when a sufficient leakage current has been detected.
Le dispositif de sécurisation dont le principe général de fonctionnement vient d'être décrit, peut être inséré en de nombreux endroits cractéristiques d'un système de distribution d'énergie. Ainsi, en référence à la figure 2 qui regroupe plusieurs modes de réalisation de l'invention, on peut prévoir des prises d'alimentation fixes 21, par exemple dans un encastrement mural, comprenant un dispositif de connexion 211 et un dispositif de sécurisation 210 selon l'invention. Un bloc 22 de prises multiples, doté d'un câble et drune fiche mâle 228 accouplée à une prise femelle 227 reliée au réseau 2, peut être également équipé de dispositifs de sécurisation 224, 225, 226 associés respectivement aux prises 221, 222, 223. On peut aussi concevoir une rallonge électrique 23 comprenant à l'une ou l'autre de ses extrémités 233, 232 un dispositif de sécurisation 230, de sorte que, lorsque la rallonge 23 est connectée à une prise 234 reliée au réseau d'alimentation 2, la tension secteur n'est présente à l'autre extrémité 232 que si une charge appropriée est effectivement connectée à cette extrémité. Le procédé selon l'invention peut également être mis en oeuvre dans un adaptateur 24 réalisant une fonction de prise gigogne et permettant de sécuriser une prise ordinaire 242. L'adaptateur 24 comprend un dispositif de connexion mâle 243, un dispositif de sécurisation 240 selon l'invention, et un dispositif de connexion femelle 241 prévu pour recevoir une fiche mâle d'un équipement électrique à alimenter (non représenté). The security device, the general operating principle of which has just been described, can be inserted in numerous characteristic locations of an energy distribution system. Thus, with reference to FIG. 2 which groups together several embodiments of the invention, it is possible to provide fixed power sockets 21, for example in a wall recess, comprising a connection device 211 and a securing device 210 according to the invention. A block 22 of multiple sockets, provided with a cable and a male plug 228 coupled to a female socket 227 connected to the network 2, can also be equipped with security devices 224, 225, 226 associated respectively with sockets 221, 222, 223 It is also possible to design an electrical extension 23 comprising at one or the other of its ends 233, 232 a security device 230, so that, when the extension 23 is connected to a socket 234 connected to the supply network 2, the mains voltage is only present at the other end 232 if a suitable load is actually connected to this end. The method according to the invention can also be implemented in an adapter 24 performing a pull-out socket function and making it possible to secure an ordinary socket 242. The adapter 24 comprises a male connection device 243, a securing device 240 according to the invention, and a female connection device 241 adapted to receive a male plug of an electrical equipment to be supplied (not shown).
Un dispositif de sécurisation 250 selon l'invention peut aussi être placé en amont d'un sous-réseau 25 relié au réseau d'alimentation 2. Ceci peut concerner par exemple des équipements 251, 252, 253, notamment d'éclairage, équipant une chambre d'enfant ou d'hôpital. Il faut également noter qu'un dispositif de sécurisation 260 peut également être monté en tout point d'un cordon d'une rallonge 26 ou d'un boîtier multi-prises, en utilisant des techniques classiques de surmoulage.A security device 250 according to the invention can also be placed upstream of a sub-network 25 connected to the supply network 2. This may relate, for example, to equipment 251, 252, 253, in particular lighting, equipping a nursery or hospital room. It should also be noted that a securing device 260 can also be mounted at any point of a cord of an extension 26 or of a multi-socket box, using conventional overmolding techniques.
Dans un exemple de réalisation d'un bloc de prises multiples représenté en figure 3, le bloc 30 comprend suivant un agencement désormais classique une fiche mâle 32, un cordon d'alimentation 31 et un boîtier 300, qui peut être de forme quelconque, par exemple parallélépipédique ou cylindrique, doté sur une de ses faces de prise d'alimentation 310, 320. A chaque prise 310, 320 est associé un dispositif de sécurisation 31, 32 dont les sorties 311, 312; 321, 322 sont reliées aux bornes d'entrée de la prise correspondante 310, 320 et donc aux fiches femelles 313, 314; 323, 324, et dont les entrées sont reliées aux fils d'alimentation 33, 34. Les connexions des fiches de terre 315, 325 des prises 310, 320 au fil de terre 35 ne sont pas prises en compte dans le dispositif de sécurisation selon l'invention. In an exemplary embodiment of a block of multiple sockets shown in FIG. 3, the block 30 comprises in a now conventional arrangement a plug 32, a power cord 31 and a housing 300, which can be of any shape, for example parallelepipedal or cylindrical example, provided on one of its faces with power outlet 310, 320. With each outlet 310, 320 is associated a security device 31, 32 whose outputs 311, 312; 321, 322 are connected to the input terminals of the corresponding socket 310, 320 and therefore to the female plugs 313, 314; 323, 324, and the inputs of which are connected to the supply wires 33, 34. The connections of the ground plugs 315, 325 of the sockets 310, 320 to the ground wire 35 are not taken into account in the security device according to the invention.
Dans le cas d'une prise d'alimentation 49 placée dans un boîtier d'encastrement 40 inséré dans une paroi 410, en référence à la figure 4, on peut avantageusement intercaler un module de sécurisation 41 entre le dispositif de connexion 44 et des fils d'alimentation 45, 46 reliant la prise au réseau via une gaine 42 et connectés aux bornes d'entrée 400, 401 du module de sécurisation 41. Les files de sortie 47, 48 de ce dernier sont connectés aux bornes d'entrée 402, 403 du dispositif de connexion 44. Le dispositif de sécurisation selon l'invention peut être conçu de façon à pouvoir être logé à l'arrière d'une prise de courant encastrable standard. In the case of a power outlet 49 placed in a recess box 40 inserted in a wall 410, with reference to FIG. 4, it is advantageously possible to insert a security module 41 between the connection device 44 and wires supply 45, 46 connecting the socket to the network via a sheath 42 and connected to the input terminals 400, 401 of the security module 41. The output queues 47, 48 of the latter are connected to the input terminals 402, 403 of the connection device 44. The security device according to the invention can be designed so that it can be housed behind a standard built-in socket.
Si l'on souhaite sécuriser une prise ordinaire sans modification interne de celle-ci, en référence à la figure 5, on peut enficher dans les moyens de connexion femelles 520 de cette prise 52 une prise gigogne 50 intégrant un dispositif de sécurisation 51 selon l'invention entre un dispositif de connexion mâle 501 comprenant des fiches mâles 503, 504, et un dispositif de connexion femelle 550. If it is desired to secure an ordinary socket without internal modification thereof, with reference to FIG. 5, one can plug into the female connection means 520 of this socket 52 a pull-out socket 50 integrating a securing device 51 according to the The invention between a male connection device 501 comprising male plugs 503, 504, and a female connection device 550.
Dans le cas d'une rallonge électrique 60 selon l'invention, en référence à la figure 6, cette rallonge 60 comprenant aux extrémités d'un cordon d'alimentation 65 une fiche mâle (non représentée) et une fiche femelle (63), un dispositif de sécurisation 61 selon l'invention est prévu par exemple en amont d'un dispositif de connexion femelle 64 inclus dans la fiche femelle 63. Le dispositif de sécurisation 61 est relié en entrée aux fils d'alimentation 625, 626, et en sortie aux fiches femelles 627, 628. In the case of an electrical extension 60 according to the invention, with reference to FIG. 6, this extension 60 comprising at the ends of a power cord 65 a male plug (not shown) and a female plug (63), a security device 61 according to the invention is provided for example upstream of a female connection device 64 included in the female plug 63. The security device 61 is connected at the input to the supply wires 625, 626, and in output to female plugs 627, 628.
Le dispositif de sécurisation peut être réalisé de multiples façons, notamment selon des critères économiques et d'encombrement, ou encore de fiabilité. A titre d'exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif de sécurisation illustré en figure 7, un dispositif de sécurisation 70, associé à une prise de courant 3 et relié en entrée à un réseau d'alimentation 2, comprend sur chaque ligne d'alimentation deux diodes montées en tête-bêche 73a, 74a; 73b, 74b et un triac 71a, 71b en amont des bornes d'entrée de la prise de courant 3. Chaque paire de diodes réalise la fonction de détection de présence d'une charge; chaque triac assume la fonction d'interruption, en présentant en mode bloqué une résistance de fuite 75a, 75b. Un dispositif électronique de multiplication de tension 72a, 72b est connecté aux bornes de chaque paire de diodes 73a, 74a; 73b, 74b. Ce dispositif électronique 72a, 72b amplifie la tension VD (t) présente aux bornes de la paire de diodes et commande le triac correspondant 71a, 71b. On va maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif 70 en référence à la figure 8. The security device can be produced in many ways, in particular according to economic and space requirements, or even reliability. By way of nonlimiting example of making a securing device illustrated in FIG. 7, a securing device 70, associated with an electrical outlet 3 and connected at the input to a supply network 2, comprises on each line d 'power supply two diodes mounted head to tail 73a, 74a; 73b, 74b and a triac 71a, 71b upstream of the input terminals of the electrical outlet 3. Each pair of diodes performs the function of detecting the presence of a load; each triac assumes the interrupt function, presenting in blocked mode a leakage resistance 75a, 75b. An electronic voltage multiplication device 72a, 72b is connected to the terminals of each pair of diodes 73a, 74a; 73b, 74b. This electronic device 72a, 72b amplifies the voltage VD (t) present at the terminals of the pair of diodes and controls the corresponding triac 71a, 71b. We will now explain the operation of the device 70 with reference to FIG. 8.
On considère un premier état A dans lequel aucune charge n'est branchée sur la prise de courant 3. La tension secteur v(t) est effectivement présente en entrée du dispositif de sécurisation 70 mais n'est pas présente aux bornes extérieures de la prise 3. En effet, du fait de l'absence de charge, aucun courant de fuite ia(t) ne circule dans le dispositif de sécurisation, les diodes de détection ne sont donc pas polarisées et il y une tension nulle à leurs bornes. Les triacs 71a, 71b reçoivent une commande de blocage Sa, Sb, par exemple de niveau logique bas 0. We consider a first state A in which no load is connected to the socket 3. The mains voltage v (t) is actually present at the input of the safety device 70 but is not present at the external terminals of the socket 3. Indeed, due to the absence of a load, no leakage current ia (t) flows in the security device, the detection diodes are therefore not polarized and there is a zero voltage at their terminals. The triacs 71a, 71b receive a blocking command Sa, Sb, for example of low logic level 0.
Si on considère maintenant un état B correspondant à un contact électrique accidentel d'une main ou d'une bouche d'un enfant avec les deux bornes extérieures d'une prise de courant, un courant de fuite s'installe effectivement à travers les résistances de fuite des triacs, mais ce courant de fuite n'est pas suffisant pour polariser en direct les diodes de détection et les triacs restent toujours bloqués. La sécurité est donc assurée puisque le corps de l'enfant ne sera jamais soumis à la tension secteur. Si maintenant on branche un équipement électrique présentant une impédance Zc inférieure à l'impédance maximale (état C), le courant de fuite appelé par la charge à travers les résistances de fuite va devenir suffisant pour polariser les diodes de détection qui vont alors présenter des tensions de seuil qui sont amplifiés par les dispositifs d'amplification 72a, 72b générant des commandes Sa, Sb permettant la conduction des triacs 71a, 71b. La prise 3 est alors mise sous tension secteur et alimente ainsi l'équipement branché. Lorsque ce dernier est débranché ou arrêté, le courant i(t) dans le dispositif de sécurisation 70 s'annule et les diodes de détection se bloquent, provoquant alors le blocage des triacs 71a, 71b et la mise hors tension de la prise 3. If we now consider a state B corresponding to an accidental electrical contact of a child's hand or mouth with the two external terminals of a power outlet, a leakage current effectively settles through the resistors leakage of the triacs, but this leakage current is not sufficient to directly bias the detection diodes and the triacs always remain blocked. Safety is therefore ensured since the child's body will never be subjected to mains voltage. If we now connect an electrical equipment having an impedance Zc lower than the maximum impedance (state C), the leakage current called by the load through the leakage resistors will become sufficient to bias the detection diodes which will then present threshold voltages which are amplified by the amplification devices 72a, 72b generating commands Sa, Sb allowing the conduction of the triacs 71a, 71b. The socket 3 is then energized and supplies the connected equipment. When the latter is disconnected or stopped, the current i (t) in the security device 70 is canceled and the detection diodes are blocked, causing the triacs 71a, 71b to be blocked and the socket 3 to be de-energized.
A titre d'exemple pratique et non limitatif, on peut citer les gammes suivantes de valeurs de résistance:
- résistance électrique (mesurée en courant continu) entre deux conducteurs tenus chacun dans une main: de 80 kQ à 1 MQ;
- résistance électrique (mesurée en courant continu) entre deux conducteurs métalliques tenus à proximité l'un de l'autre, dans la bouche: de 30 à 100 kQ;
- résistance la plus élevée présentée lors du branchement des appareils ménagers habituels de petite puissance (1 W, impédance à 50 Hz: 48 kQ): 3 kQ. As a practical and nonlimiting example, the following ranges of resistance values can be cited:
- electrical resistance (measured in direct current) between two conductors each held in one hand: from 80 kQ to 1 MQ;
- electrical resistance (measured in direct current) between two metallic conductors held close to each other, in the mouth: from 30 to 100 kQ;
- highest resistance presented when connecting usual small household appliances (1 W, impedance at 50 Hz: 48 kQ): 3 kQ.
On constate qu'il est aisé de définir un seuil de sécurité entre la résistance minimale présentée par le corps humain et la résistance maximale d'un appareil lors de son branchement ou de sa mise en route. It can be seen that it is easy to define a safety threshold between the minimum resistance presented by the human body and the maximum resistance of a device when it is connected or started up.
Il est à noter que les dispositifs de sécurisation mis en oeuvre dans l'invention peuvent soit faire partie intégrante des équipements auxquels ils sont associés en étant par exemple surmoulés avec les autres composants de ces équipements, soit être réalisés sous la forme de modules autonomes. It should be noted that the security devices used in the invention can either be an integral part of the equipment with which it is associated, for example being overmolded with the other components of this equipment, or be produced in the form of autonomous modules.
Par ailleurs, dans le cas d'un boîtier multi-prises ou d'une rallonge électrique, il est possible de placer le dispositif de sécurisation sur le cordon d'alimentation, en réalisant par exemple un surmoulage de ce dispositif. Furthermore, in the case of a multi-outlet box or an electrical extension, it is possible to place the securing device on the power cord, for example by molding this device.
L'interrupteur commandé mis en oeuvre dans un dispositif de sécurisation selon l'invention peut être un triac ou un dispositif à relais. The controlled switch implemented in a security device according to the invention can be a triac or a relay device.
Bien sûr, l'invention n' est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous modifications can be made to these examples without departing from the scope of the invention.
Ainsi, on peut envisager bien d d'autres modes de réalisation pratique du dispositif de sécurisation selon l'invention que celui décrit en référence à la figure 7. Thus, it is possible to envisage many other practical embodiments of the security device according to the invention than that described with reference to FIG. 7.
En particulier, on peut prévoir une détection de courant, une comparaison du courant détecté à une consigne de courant prédéterminée et une commande de l'interrupteur en fonction du résultat de cette comparaison.In particular, it is possible to provide for a current detection, a comparison of the detected current with a predetermined current setpoint and a command of the switch according to the result of this comparison.
De plus, des dispositifs de sécurisation selon l'invention peuvent être placés en de nombreux points drun réseau en fonction des installations et de besoins spécifiques de sécurisation. In addition, security devices according to the invention can be placed at numerous points on a network depending on the installations and specific security needs.
Par ailleurs, le procédé de sécurisation selon l'invention peut être aisément associé à d'autres procédés, notamment de protection contre les surcharges et les courts-circuits ou de protection différentielle. Furthermore, the security method according to the invention can be easily combined with other methods, in particular protection against overloads and short-circuits or differential protection.
Claims (18)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9305788A FR2704686A1 (en) | 1993-04-30 | 1993-05-13 | Method and device for securing an energy distribution point, especially an electrical socket, and electrical appliances including this device |
| PCT/FR1994/000573 WO1994027348A1 (en) | 1993-05-13 | 1994-05-13 | Method for making a power distribution point safe, particularly an electrical socket, device therefor and electrical equipment incorporating said device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9305181A FR2704698B1 (en) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | Method for controlling the supply of electrical equipment, modules for implementing this method, electrical installation equipped with these modules, and corresponding installation method. |
| FR9305788A FR2704686A1 (en) | 1993-04-30 | 1993-05-13 | Method and device for securing an energy distribution point, especially an electrical socket, and electrical appliances including this device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2704686A1 true FR2704686A1 (en) | 1994-11-04 |
Family
ID=26230294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9305788A Withdrawn FR2704686A1 (en) | 1993-04-30 | 1993-05-13 | Method and device for securing an energy distribution point, especially an electrical socket, and electrical appliances including this device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2704686A1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997026698A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Connector, in particular a plug-in connector for tt and tn networks |
| FR2791817A1 (en) * | 1999-02-04 | 2000-10-06 | Delta Electronics Inc | SAFETY CIRCUIT FOR CONNECTOR |
| WO2004100335A1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-18 | Armando Iaquinangelo | A device for the management of electrical sockets |
| EP2070099A2 (en) * | 2006-08-24 | 2009-06-17 | Technology Mavericks, Llc | Current sensing load demand apparatus and methods |
| EP2462663A1 (en) * | 2009-08-07 | 2012-06-13 | Panasonic Corporation | Plug receptacle |
| WO2016097545A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | H.B.F. International | Secure device for electrical power supply comprising a distribution support and a connector |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3386004A (en) * | 1965-08-09 | 1968-05-28 | Sentry Inc | Low voltage safety circuit for electric power units |
| US4259705A (en) * | 1979-03-27 | 1981-03-31 | Stifter Francis J | Combination surge suppressor filter |
| WO1989011747A1 (en) * | 1988-05-23 | 1989-11-30 | B & R Electrical Plc | Electrical safety apparatus |
| EP0348128A1 (en) * | 1988-06-17 | 1989-12-27 | Academy Of Applied Science | Shock-proof mains voltage supply outlet and method |
-
1993
- 1993-05-13 FR FR9305788A patent/FR2704686A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3386004A (en) * | 1965-08-09 | 1968-05-28 | Sentry Inc | Low voltage safety circuit for electric power units |
| US4259705A (en) * | 1979-03-27 | 1981-03-31 | Stifter Francis J | Combination surge suppressor filter |
| WO1989011747A1 (en) * | 1988-05-23 | 1989-11-30 | B & R Electrical Plc | Electrical safety apparatus |
| EP0348128A1 (en) * | 1988-06-17 | 1989-12-27 | Academy Of Applied Science | Shock-proof mains voltage supply outlet and method |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997026698A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Connector, in particular a plug-in connector for tt and tn networks |
| AU707908B2 (en) * | 1996-01-19 | 1999-07-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Connecting device, in particular a plug-in device for TT and TN networks |
| US6011680A (en) * | 1996-01-19 | 2000-01-04 | Siemens Ag | Connector, in particular a plug-in connector for TT and TN networks |
| FR2791817A1 (en) * | 1999-02-04 | 2000-10-06 | Delta Electronics Inc | SAFETY CIRCUIT FOR CONNECTOR |
| WO2004100335A1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-18 | Armando Iaquinangelo | A device for the management of electrical sockets |
| EP2070099A2 (en) * | 2006-08-24 | 2009-06-17 | Technology Mavericks, Llc | Current sensing load demand apparatus and methods |
| EP2070099A4 (en) * | 2006-08-24 | 2011-10-19 | Technology Mavericks Llc | Current sensing load demand apparatus and methods |
| US8097985B2 (en) | 2006-08-24 | 2012-01-17 | Technology Mavericks, Llc | Current sensing load demand apparatus and methods |
| EP2462663A1 (en) * | 2009-08-07 | 2012-06-13 | Panasonic Corporation | Plug receptacle |
| EP2462663A4 (en) * | 2009-08-07 | 2013-11-27 | Panasonic Corp | Plug receptacle |
| WO2016097545A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | H.B.F. International | Secure device for electrical power supply comprising a distribution support and a connector |
| FR3030913A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-24 | Hbf | SECURE POWER SUPPLY DEVICE COMPRISING A DISTRIBUTION SUPPORT AND A CONNECTOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2724443B1 (en) | System and method for compensating a battery charger installed in a vehicle | |
| EP1619924B1 (en) | Telephony distribution system | |
| EP1816710A1 (en) | Device for connecting several electrical supply devices in parallel | |
| CH615299A5 (en) | ||
| FR2704686A1 (en) | Method and device for securing an energy distribution point, especially an electrical socket, and electrical appliances including this device | |
| FR3028101A1 (en) | SAFETY DEVICE FOR A GIGOGNE SOCKET | |
| WO1994027348A1 (en) | Method for making a power distribution point safe, particularly an electrical socket, device therefor and electrical equipment incorporating said device | |
| EP0180506B1 (en) | Security device for a differential current-protection apparatus | |
| EP0357482B1 (en) | Anti-theft device for a piece of electrical equipment | |
| EP0420058B1 (en) | Electric safety sockets system | |
| EP0180487A1 (en) | Power circuit and trigger means comprising the same | |
| FR2653944A1 (en) | Safe electrical connection | |
| EP0320409B1 (en) | Static release with external supply | |
| CH680960A5 (en) | Wall mounted power outlet socket - includes reed switch controlling live socket supply activated by magnet in plug | |
| FR2775394A1 (en) | Device for reducing a low voltage transformers no load losses. | |
| FR2959619A1 (en) | SAFETY DEVICE FOR PHOTOVOLTAIC PANELS FOR ERP | |
| FR2576720A1 (en) | Safety electrical extension | |
| FR3001836A1 (en) | Fixing device for fixing e.g. reading light, on wall of building, has connection unit to block connection to connect between apparatus and mechanism in connection position, where connection is distinct from removable base connection | |
| FR2959063A1 (en) | Photovoltaic electric generator for generation of photovoltaic electricity on roof of e.g. building, has control module connected electrically to network and controlled opening of switch when module is not powered network | |
| FR2516660A1 (en) | Current detector for relay control from electronic processor - has opto-electronic coupler using LED supplied by voltage drop across silicon diodes connected in series within relay circuit | |
| FR2627022A2 (en) | Safety power-supply device | |
| FR2999353B1 (en) | SAFETY LIGHTING DEVICE HAVING IMPROVED AUTONOMY | |
| FR2500210A1 (en) | Safety trip switch for mains supply - includes relay sensing potential different between mains earth and local earth to operate trip mechanisms | |
| EP4120311A1 (en) | Active clogging of current leakage | |
| FR3017969A1 (en) | UNIVERSAL INTERFACE FOR DETECTOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |