Brevet FR2456415A1 — publié le 19801205

La présente invention est relative à l'alimentation en basse tension d'appareils électriques et/ou électroniques et elle concerne plus précisément un dispositif permettant de les protéger contre les surtensions d'origine atmosphérique (telles que la foudre ou les décharges statiques ou d'origine interne au réseau. Depuis longtemps déjà les surtensions de ce genre, fortuites et généralement véhiculées par les lignes aériennes du réseau d'alimentation en basse tension, sont contrôlées en disposant, entre l'alimentation générale d'une installation électrique et le sol, des éléments conducteurs connus sous le nom de "parafoudres" et destinés à écouler vers la terre les courants de choc provoqués par lesdites surtensions. Ces parafoudres, bien que réalisés avec des composants peu couteux, s'avèrent d'un emploi restreint en raison notamment d'une installation délicate qui, bien souvent, nécessite l'intervention d'un homme de métier. En conséquence, il serait utile et judicieux à l'heure actuelle de proposer un moyen de protection dont l'utilisation soit simple et efficace pour ne plus constituer un obstacle à la généralisation d'emploi desdits dispositifs. Selon ces objectifs, la demanderesse a réalisé un dispositif de protection contre les surtensions dont la mise en place se ramène au branchement d'une prise électrique classique. A cet effet, le dispositif, conforme à la présente invention, est constitué d'un boîtier qui s'adapte de manière amovible entre un appareil à protéger et son alimentation en tension, et dans lequel les éléments conducteurs ou parafoudres établissent des liaisons entre les fils d'alimentation en phase et le fil de la terre. Un tel boîtier présente bien évidemment de grands avantages de commodité d'emploi, comme déjà indiqué, mais aussi de simplicité de réalisation particulièrement indiquée pour une fabrication en série. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, des composants électroniques limiteurs de tension sont incorporés audit boîtier et montés en parallèle avec les parafoudres. L'adjonction de ces composants limiteurs, connus en soi, offre l'avantage de protéger l'alimentation d'appareils électroniques dont la tension maximum d'entrée est inférieure à la tension résiduelle des parafoudres. D'autres caracteristiques et d'autres avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de quelques exemples de réalisation, choisis pour illustrer les concepts fondamentaux de l'invention. Ces exemples sont donnés à titre non limitatif et se réfèrent aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention, destiné à la protection des appareils électriques La figure 2 est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention, destine à la protection des appareils électroniques La figure 3 est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention, destiné à la protection des appareils électriques et électroniques. Dans le contexte de la presente invention, appareils electriques et appareils électroniques se différencient par la possibilité pour les premiers de supporter des tensions de pointe beaucoup plus importantes que celles supportées par les seconds. Les trois dispositifs représentés sur les figures 1, 2 et 3 sont constitues chacun d'un boîtier 1 dont la constitution interne est agencee differemment selon l'utilisation souhaitée. Le premier exemple de réalisation illustré à la figure 1 est destiné à la protection des appareils électriques, électroménagers par exemple. Pour autoriser l'adaptation amovible du boîtier 1 entre l'appareil à protéger et son alimentation en tension le plus souvent amenée in situ au moyen d'une prise femelle murale non représentée, celui-ci comporte une prise mâle 2 prévue pour se raccorder à la susdite prise murale, et une prise femelle 3 prévue pour le branchement de l'appareil à protéger sur le boîtier. Les deux prises 2 et 3 sont munies respectivement de trois bornes d'entrée E1, E2, et ET et de trois bornes de sortie S1, S2' ST reliées par des connexions C1, C2, C .On comprend par 2 T alors que les bornes S1 et S2 sont alimentees en phase et que la borne ST est en contact direct avec la terre, de sorte que la prise femelle 3 offre au moins les mêmes caractéristiques electriques que la prise femelle murale. De plus, selon l'invention, des parafoudres 4 sont disposés entre les fils C1 et C2 alimentes en phase et le fil de la terre CT afin d'écouler vers la terre les surtensions vehiculées par les fils d'alimentation en phase et qui causeraient des dommages à l'appareil electrique branché sur la prise 3. Dès lors, cette derniere fournit audit appareil une alimentation protégée contre les surtensions d'origine atmosphérique. D'autre part, en adaptant le dispositif à la prise murale la plus proche de la terre, la protection de l'alimentation s'étend à l'ensemble des appa reils branchés sur les prises murales situées en aval de la première. Le deuxième exemple de réalisation illustré à la figure 2 est destiné à la protection des appareils électroniques. Il est utile de préciser à ce sujet que le parafoudre dont la constitution interne permet d'écouler à la terre les courants de choc très élevés présente l'inconvénient de maintenir à ses bornes, pendant son fonctionnement, une tension résiduelle de l'ordre de 2,5 kV, tension d'entrée qui, pouvant être tolérée par des appareils électriques, provoquerait la détérioration certaine des composants électroniques. Pour résoudre ce probleme, on a installé en parallele avec les parafoudres 4 un étage limitateur de tension 5 composé essentiellement d'élements limiteurs de courant 6 tels que résistances ou selfs et d'éléments non linéaires 7 tels que varistances ou couples de diodes Zener tête-bêche. Ainsi, la tension résiduelle en sortie des parafoudres 4 sera considérablement attenuée et la prise 3 fournira une alimentation protégee pour les appareils électroniques. Le troisième exemple de réalisation illustré à la figure 3 est destiné à la protection des appareils électriques et élec- troniques. Comme on pourra le voir, le boîtier 1 comparue une deuxième prise femelle de sortie 3' dont les bornes S'1, S'2, S'T sont connectees, en amont de l'étage limiteur 5, respectivement avec les fils C1, C2, CT. Ainsi, on comprend que, d'une part la prise 3 autorisera l'alimentation d'appareils électroniques protégée suivant le principe décrit pour le dispositif de la figure 2, et, d'autre part, la prise 3' autorisera l'alimentation d'appareils électriques protégée suivant le principe décrit pour le dispositif de la figure 1, autrement dit une alimentation sans limitation de puissance. Il va de soi que les deux sorties 3 et 3' peuvent faire partie d'un même connecteur incorporé au boîtier 1. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples de réalisation et d'application décrits, mais au contraire comprend tous les moyens techniques équivalents, considérés séparement ou en combinaison et mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection contre les surtensions pour des appareils d'alimentation en tension, comprenant des éléments conducteurs usuels pour écouler à la terre les courants de choc, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il est constitué d'un boîtier qui s'adapte de manière amovible entre l'appareil à protéger et son alimentation en tension et dans lequel les susdits éléments conducteurs établissent des liaisons entre les fils d'alimentation en phase et le fil de la terre. 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'un étage électronique limiteur de tension est monte en parallèle avec les éléments conducteurs, à l'intérieur dudit boîtier. 3. Dispositif de protection selon les revendications 1 et/ou 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit boîtier est muni d'une entrée mâle et d'une sortie femelle. 4. Dispositif de protection selon les revendications 1 et 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit boîtier est muni d'une entrée mâle et de deux sorties femelles branchees l'une et l'autre en amont et en aval de l'étage limiteur. 5. Dispositif de protection selon la revendication 4, CARAC TERISE PAR LE FAIT QUE les deux sorties femelles branchées l'une et l'autre en amont et en aval de ltetage limiteur font partie d'un même connecteur.