Brevet FR2576720A1 — publié le 19860801

La présente invention a pour objet une rallonge électrique de sécurité. Lorsqu'on ne peut pas brancher la prise d'alimentation (mâle) d'un appareil dans une prise-murale (femelle) délivrant le courant du secteur parce que ledit appareil en est trop éloigné, on utilise une rallonge électrique. Une rallonge électrique comporte usuellement deux, trois ou quatre câbles isolés et maintenus dans une gaine (deux ou trois dans le cas d'une rallonge pour courant monophasé, respectivement avec ou sans câble de terre; quatre câbles dans le cas d'une rallonge pour courant triphasé) , une prise mâle et une prise femelle. Lorsque la prise mâle est branchée dans une prise murale, il existe une tension aux bornes de la prise femelle, ce qui présente un certain danger notamment si cette prise est manipulée par des enfants, si elle entre en contact avec un liquide, etc. En outre, lorsqu'une rallonge de type usuel est sectionnée accidentellement alors qu'elle est branchée, ce qui arrive parfois dans les ateliers ou sur les chantiers de travaux publics par exemple,les câbles de puissance, sous tension, apparaissent à nu ce qui est susceptible de provoquer des accidents. C'est pour remédier à ces inconvénients que l'on prévoit, selon l'invention, une rallonge électrique dont les câbles de puissance et la prise femelle ne sont sous tension que lorsqu'elle est branchée à une prise mâle comportant un organe de détection particulier. La rallonge électrique selon l'invention comporte un faisceau de câbles comprenant au moins deux câbles de puissance, un câble de terre et un câble de commande, ledit faisceau étant connecté à une extrémité à un bottier de sécurité et à l'autre extrémité à une prise femelle, et une prise mâle connectée à l'extrémité du faisceau de câbles d'alimentation d'un appareil, ladite prise mâle comportant un organe de redressement du courant alternatif pour fermer un circuit de commande de la rallonge alimenté en courant basse tension alternatif et comprenant le câble de terre , le câble de commande , un organe de relais de commande et un organe de sélection pour rendre ledit organe de relais de commande sensible au courant redressé uniquement. Selon une caractéristique de l'invention, l'organe de relais de commande est un optocoupleur ou un relais magnétique. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de sélection comporte une diode Zener, une résistance et une capacité ou une résistance et une capacité. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'organe de redressement est une diode. D'autres caracteristiques et avantages de la présente invention apparattront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue de la rallonge selon l'invention; La figure 2 est une vue schématique partielle du câblage d'une rallonge comportant un premier type de boîtier de sécurité; La figure 3 est une vue schématique partielle du câblage d'une rallonge comportant un second type de boîtier de sécurité La figure 4 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'une prise femelle et d'une prise mâle pour une rallonge selon l'invention;; La figure 5 est une vue schématique d'une prise femelle et d'une prise mâle identiques a celles représen tuées sur la figure 4 mais où un interrupteur a été place sur le circuit de commande; La figure 6 est une vue schématique d'un deuxiè- me mode de réalisation d'une prise femelle et d'une prise mâle pour une rallonge selon l'invention; La figure 7 est une vue schématique d'un troi sième mode de réalisation d'une prise femelle et d'une prise mâle pour une rallonge selon l'invention; La figure 8 est une vue schématique d'une prise femelle et d'une prise mâle standard munie d'un adaptateur pour une rallonge selon l'invention La figure 9 est une vue de face d'un autre adaptateur pour prise mâle standard; et La figure 10 est une vue en coupe selon un diametre vertical de l'adaptateur de la figure 9. Comme il apparalt sur la figure l,la rallonge selon l'invention comporte un boîtier de sécurité 1, un faisceau 2 de câbles isoles, protégé par une gaine, une prise femelle 3 et une prise mâle 4. Cette dernière, qui est la prise d'alimentation de l'appareil que l'on veue mettre sous tension, est soit une prise mâle selon l' Dans le boîtier de commande 1 les câbles de puissance 5 , 6 sont connectés par l'intermédiaire d'un relais de puissance 9 aux deux fiches mâles 10, 11 d'une prise mâle. La fiche femelle 12 de cette prise est connectée au câble de terre 8. Le relais de puissance 9 est commandé par un organe de relais 14 qui peut être un optocoupleur 141 (cas de la figure 2) ou un relais magnétique 142 (cas de la figure 3). L'organe de relais 14 appartient à un circuit de commande comprenant notamment le câble de terre 8, le câble de commande 7 et alimenté en courant basse tension (6 à 24 volts) par un transformateur d'isolement 15 dont le primaire est branché en parallèle sur les câbles de puissance 5,6 en amont du relais de puissance 9. Le circuit de commande comporte en outre, selon que son organe de relais 14 est l'optoccupleur 141 ou.le relais magnétique 142, une résistance 16, une capacité 17 et une diode Zener 18 ou une résistance 19 (une inductance convient aussi dans ce cas) et une capacité 20, respectivement. Le rôle de la résistance 16, de la capacité 17 et de la diode 18 (respectivement de la résistance 19 et de la capacité 20) est de rendre ltoptocoupleur 141 (respectivement le relais 142) insensible au courant alternatif. La prise femelle 3 à laquelle est connecté l'autre extrémité du faisceau de câbles 2 comporte deux fiches femelles 21,22 auxquelles sont respectivement connectés les câbles de puissance 5, 6, une fiche mâle 23 à laquelle est connecté le câble de terre 8, un organe de connexion 24 auquel est connecté le câble de commande 7. L'organe de connexion 24 peut être une simple fiche mâ le 24 (cas des figures 2, 3, 4, 5) ou bien l'une des deux pièces conductrices, isolées l'une de l'autre,d'un jack (connu en soi) ; enveloppe métallique cylindrique 242,plot 243- (cas des figures 6, 7). Dans ce second cas, l'autre pièce conductrice du jack est connectée au câble terre 8. La prise mâle 4 qui est conçue pour coopérer avec la prise femelle 3, est la prise d'alimentation électrique d'un appareil quelconque. Cette prise-mâle 4 est soit une prise de fabrication particuliere, conformément à l'invention, soit une prise standard équipée d'un adaptateur comme ceux qui seront décrits plus loin (figures 8,9,10). La prise mâle 4 comporte deux fiches mâles 25,26, connectées à deux câbles de puissance 5, 6 et destinées à coopérer avec les fiches femelles 21, 22 de la prise 3 ; une fiche femelle 27, connectée à un câble de terre 8 et destinée à coopérer avec la fiche mâle 23 de la prise 3; un contact 28 destiné à coopérer avec l'organe de connexion 24 de la prise 3.Selon le type de cet organe de connexion, le contact 28 est soit une fiche femelle 281 (cas des figures 4, 5); soit un anneau 282 brisé elastique (cas de la figure 6), soit une lamelle souple 283 (cas de la figure 7). La prise mâle 4 comporte en outre une diode 29 connectée d'une part à la prise femelle 27,d'autre part au contact 28. Au cas où lton voudrait pouvoir désolidariser le faisceau de câbles 2 du boîtier de sécurité 1, on prévoit un boîtier comportant une prise femelle du type de celles qui ont éte décrites plus haut, destinée à coopérer avec une prise mâle correspondantejeonnectee au faisceau de câble 2, la fiche femelle 27 et le contact 28 de ladi- te fiche mâle n'étant pas reliés par une diode 29. Selon un autre mode de réalisation de lfzrY+Zention (figure 8, 9, 10) on prévoit une prise femelle 30 destinée à coopérer avec une prise standard 31 équipée d'un adaptateur 32, 33. L'organe de connexion de la prise femelle 31 est un plot 244 monté sur ressort et faisant saillie à la surface de ladite prise située en regard de l'adaptateur 32, 33. Lorsque la prise femelle 31 est branchée à une prise munie d'un adaptateur 32, 33, le plot 244 vient appuyer sur un contact 28 placé sur ledit adaptateur, et s'enfonce légèrement à l'intérieur du corps de la prise femelle 31. Dans le cadre de la présente invention on a imaginé deux modes de réalisation d'adaptateur destiné à etre fixé sur la prise d'alimentation mâle standard d'un appareil.L'adaptateur 32 représenté sur la figure 8 comporte deux fiches mâles 34, 35 prolongées à l'intérieur du corps isolant dudit adaptateur par deux parties femelles 36, 37 destinées à coopérer avec les deux fiches mâles 38, 39 d'une prise standard 31; une fiche femelle 40 prolongée, à l'extérieur et sur la face arrière de l'adaptateur, par une fiche mâle 41 destinée à coopérer avec la fiche femelle 42 de la prise standard 31, quand elle en comporte une; une borne 284 destinée à coopérer avec le plot 244 de la prise femelle 30; une diode 29 connectée d'une part à la fiche femelle 40,d'autre part à la borne 284.L'adaptateur 32 n'est pas seulement branché sur la prise mâle standard 31, il lui est assujetti de façon à lui rester solidaire lorsqu'on débranche la prise femelle 30 (en effet,comme on le verra plus loin, si l'adaptateur 32, 33 reste branché sur la prise femelle 30,cette prise est constamment sous tension, ce qui est à l'opposé de l'objectif visé). Pour ce faire on peut par exemple munir les parties femelles 36,37 d'un organe de blocage des fiches mâles 38, 39, tel qu'une vis 43 coopérant avec un trou taraudé radial. L'adaptateur 33 représenté sur la figure 6 comporte une plaque de faible épaisseur dans laquelle sont percés trois trous : trous 44, 45 destinés au passage des fiches mâles 38, 39 de la prise mâle standard 31, trou 46 destine au passage de la fiche mâle 23 de la prise femelle 30. I1 comporte en outre une borne 284 des tinée à coopérer avec le plot 244 de la prise femelle 30 et une diode 29 connectée d'une part a la borne 284, d'autre part à deux lamelles conductrices 47 faisant légè- rement saillie à l'intérieur du trou -46. Comme le préc6- dent,cet adaptateur convient à la fois à des prises mâ les comportant une fiche de terre femelle et à celles qui n'en comportent pas. I1 est également destiné à être fixé sur la prise mâle par tout moyen approprié (collage, etc). La rallonge selon l'invention (qui comporte un boîtier 1, un faisceau de câble 2, une prise femelle 3,- ou une prise femelle 30-,et une prise mâle 4,- ou un adaptateur 32,33 destiné à être assujetti à une prise mâle standard) fonctionne de la façon suivante : les câbles de puissance 5, 6 ne sont mis sous tension que si le relais de puissance 9 est excité. Le relais de puissance 9 n'est excité que si un organe de relais (optocoupleur 141, relais magnétique 142) l'est également. L'organe de relais (141 ou 142) est disposé sur un circuit de commande alimenté en courant courant basse tension alternatif et comportant des composants (16, 17, 18 ou 19, 20, respectivement) grâce auxquels ledit organe de relais n1 est sensible qu'au courant continu. L'orqane de relais 141, 142 ne sera donc excité que si l'on place sur le circuit de commande un organe de redressement, tel qu'une diode par exemple. En plaçant cet organe de redressement diode 29) au niveau de la prise mâle d'alimentation des appa- reils que l'on veut mettre sous tension (que cette prise soit une prise 4 selon l'invention ou une prise standard 31 munie d'un adaptateur 32, 33 selon l'invention) on est assura que les câbles de puissance 5 6 ne seront (respectivement 30) est branchée à une prise mâle 4 correspondante (respectivement une prise mâle standard 31 munie d'un adaptateur 32, 33).La rallonge selon l'invention offre donc une sécurité totale.En outre, dans la mesure où le circuit de commande comprend le câble de terre 8, le bon fonctionnement de la rallonge garantit que ledit câble de terre est en bon état et que ses extrémités sont connectées correctement aux fiches des prises qu'il joint. Un autre intérêt de la rallonge selon l'invention est qu'elle permet de placer éventuellement l'interrupteur de marche-arrêt 48 d'un appareil quelconque sur le circuit de commande basse tension, comme il est représenté sur la figure 6. Le faisceau de câbles connecté à la prise mâle 4 doit alors comporter un fil de commande 7 et la diode 29 peut être logée avantageusement dans le boîtier de l'appareil. Avantageusement la rallonge selon l'invention peut etre couplée à un disjoncteur différentiel. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Rallonge électrique de sécurité, caractérisée en ce qu'elle comporte un faisceau (2) de câbles comprenant au moins deux câbles de puissance (5, 6), un câble de terre (8) et un câble de commande (7), ledit faisceau étant connecté à une extrémité à un bottier de sécurité (1) et à l'autre extrémité à une prise femelle (3), et une prise mâle (4) connectée à l'extrémité du faisceau de câbles d'alimentation d'un appareil, ladite prise mâle (4) comportant un organe de redressement (29) du courant alternatif pour fermer un circuit de commande de la rallonge alimenté encourant basse tension alternatif et comprenant le câble de terre (8), le câble de commande (7), un organe de relais de commande (14) et un organede sélection pour rendre ledit organe de relais de commande sensible au courant redressé uniquement. 2 - Rallonge électrique selon la revendication l,caractérisée en ce que le boîtier de commande (1) comporte : une prise mâle comprenant autant de fiches mâles (10,11) que le faisceau (2) comporte de câbles de puissance (5,6) et connectées auxdits câbles, une fiche de terre (13) femelle connectée au câble de terre (7); un transformateur d'isolement (15) pour alimenter le circuit de commande en courant basse tension; un relais de puissance (9) commandé par l'organe de relais de commande (14); l'organe de sélection situé sur le circuit de commande. 3 - Rallonge électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de relais de commande (14) est un optocoupleur (141). 4 - Rallonge électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'organe de relais de commande (14) est un relais magnétique (142). 5 - Rallonge électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe de sélection comporte une diode Zener (18), une capacité (17), une résistance (l6. 6 - Rallonge électrique selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'organe de sélection comporte une résistance (19) et une capacité (17). 7 - Rallonge électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la prise femelle (3) comporte autant de fiches femelles (21, 22) que le faisceau (2)comporte de câbles de puissance, connectées auxdits câbles de puissance (5, 6),- une fiche de terre mâle connectée au câble de terre (8) et un organe de connexion (24) connecté au câble de commande (7). 8 - Rallonge électrique selon la revendication 7,caractérisée en ce que l'organe de connexion (24) de la fiche femelle (3) est une fiche mâle (241). 9 - Rallonge électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la prise femelle (3) comporte autant de fiches femelles (21, 22) que le faisceau (2) comporte de câbles de puissance, bectées auxdits câbles de puissance (5, 6) -et un jack connecté au câble de terre (8) et au câble de puissance (7). 10 - Rallonge électrique selon l'une des revendications précédentes, caractÉrisée en ce que la prise mâle (4) comporte autant de fiches mâles (25, 26) que le faisceau (2)comporte de câbles de puissance, un: che femelle de terre (27), un contact (28) pour coopérer avec l'organe de connexion (24) de la prise femelle (3) et un organe de redressement (29) connecté entre la fiche femelle de terre (27)et le contact (28). 11 - Rallonge électrique selon les revendications 8 et 10, caractérisée en ce que le contact (28) de la prise mâle (4) est une fiche femelle (281). 12 - Rallonge électrique selon les revendica tiers 9 et 10, caractérisée en ce que le contact (28) de la prise mâle (4) est un anneau (282) brisé élastique. 13 - Rallonge électrique selon les revendications 9 et 10, caractérisée en ce que le contact (28) de la prise mâle (4) est une lamelle souple (283). 14 - Rallonge électrique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la prise mâle (4) comporte une prise mâle standard et un adaptateur (32, 33). 15 - Rallonge électrique selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'adaptateur (32) comporte autant de prises mâles (34,35) que le faisceau (2) comporte de câbles de puissance, prolongées chacune par une fiche femelle (36, 37), une fiche femelle de terre (-40) prolongée par une fiche mâle (41), un contact (28), un organe de redressement (29) connecté entre le contact (28) et la fiche femelle de terre (40), des moyens de fixation (43) pour assujettir l'adaptateur (32) à la prise standard. 16 - Rallonge électrique selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'adaptateur (33) comporte une plaque isolante percée.d'au moins deux trous circulaires (44, 45) pour laisser le passage des fiches mâles d'une prise standard et d'un trou circulaire g46) pour laisser le passage de la fiche male de terre d'une prise femelle; un contact (28); deux lamelles élastiques (47) conductrices faisant légèrement saillie à la périphérie intérieure du trou (46); un organe de redressement (29) noyé dans la plaque et connecte aux lamelles (47) et au contact (28). 17 - Rallonge électrique selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisée entre que le contact (28) est une borne (284). 18 - Rallonge électrique selon les revendica- tions 7 et 17, caractérisée en ce que l'organe de connexion (24) de la prise femelle (3) est un plot 1244) soumis à la pression d'un ressort. 19 - Rallonge électrique selon l'une des revendlcaticns précédentes earactnrisee en ce que l'or= gane de redressement (29) est une diode. 20 - Rallonge électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est couplée avec un disjoncteur différentiel.