Brevet FR2582875A1 — publié le 19861205

Le nombre d'appareils électriques ou électroniques, alimentés sur les réseaux basse tension est en progression constante et la constatation a pû être faite, que les perturbations véhiculées par ces réseaux avaient deux origines distinctes:l'une donnant naissance à des surtensions transitoires, l'autre à des parasites électromagnétiques. Les surtensions transitoires peuvent, dans certains cas, atteindre plusieurs KV, pendant des temps s'échelonnant de quelques microsecondes à quelques millisecondes. Les incidences de ces tensions transitoires sont très nombreuses et peuvent être à l'origine de la destruction des appareillages raccordés sur le réseau et, principalement, s'ils comportent des systèmes électroniques, logiques ou autres. A défaut de destruction, ces surtensions transitoires peuvent engendrer un fonctionnement erratique de l'appareillage raccordé, déclencher intempestivement des circuits de puissance ou provoquer une usure prématurée de l'appareillage. L'origine des surtensions transitoires est, soit atmosphérique, soit découlant de manoeuvres intempestives ou volontaires, telles que la destruction d'un fusible ou le raccordement sur le réseau de circuits inductifs. Les parasites électromagnétiques ne développent pas sur les réseaux des tensions élevées et elles atteignent rarement un volt; par contre, leur spectre s'étendant de quelques KHz à quelques MHz, les perturbations de ce genre ont très souvent un caractère répétitif, voire permanent, et ces tensions agissent sur les circuits électroniques, sans les détruire, mais en faussant les informations stockées ou en cours de stockage. Considérant ce qui est développé ci-dessus, il apparaît à l'évidence, qu'une protection, pour être efficace, devra être opérée, simultanément contre des surtensions transitoires et sur les parasites électromagnétiques. Cette protection devra être faite aussi prés que possible du point de raccordement sur le réseau, et ceci pour les raisons suivantes L'écrêtage des surtensions transitoires, du fait de la spécificité de ces dernières, iesquelles peuvent ne durer que quelques il il est donc, indispensable, que l'élément absorbant ait un temps de réponse très rapide, et une capacité d'absorbtion élevée. Les varistances à l'oxyde de zinc répondent à ces critères. Cependant pour qu'il y ait efficacité de l'action de la varistance , il ne faut, en aucun cas, que celle-ci soit connectée au réseau par 1 ' intermédiaire de connexions se comportant comme une self, et -aurait pour effet de retarder la fonction de cette varistance, cette dernière risquant de ne réagir que trop tardivement, par rapport à la rapidité des circuits logiques, par exemple. En ce qui concerne les parasites électromagnétiques, leur atténuation doit être telle que le reliquat subsistant ne puisse avoir d'influence fâcheuse sur i ' apparei I I age; delà la nécessité d'un raccordement direct par rapport au réseau. Les perturbations de ce type sont, soit de mode commun (asymètriques) ou de mode différentiel (symètriques). Pour l'atténuation des tensions asymètriques, le filtre comportera donc, suivant le principe bien connu, des éléments inductifs montés en série, des éléments capacitifs montés en paralléle, et des éléments de dérivation montés entre fils réseau et terre. Les constituants des filtres antiparasites sont donc des inductances et des condensateurs, ces derniers particulièrement vulnérables aux surtentsions transitoires. L'objet de ia présente invention est de réaliser un dispositif, permettant à la fois l'écrêtage des surtensions transitoires et agissant, simultanément, en tant que filtre antiparasite. Deux variantes sont possibles, soit celle de renfermer tous les composants dans un boîtier en forme de fiche de prise de courant. L'ensemble est alors monté d'une façon définitive en extrémité du câble d'alimentation de l'appareillage à protéger et, de ce fait, l'autonomie conférée permet alors de déplacer l'appareillage et de pouvoir le connecter sur n'importe quelle prise normalisée. Dans les descriptions qui vont suivre, il a été envisagé un standard, mixte, franco-allemand en ce qui concerne la fiche m,âie, mais, d'autres standards pourraient être adoptes. Une autre variante, identique dans sa conception interne à pour objet de constituer un élément intermédiaire se connectant également sur le réseau, mais permettant de ne plus être solidaire d'un seul appareillage, et à cet effet, de comporter un boîtier, muni d'une fiche mâle, toujours au standard choisi, mais, compor tant, sur l'autre face, la possibilité de raccorder, simultanément, deux appareillages sur les prises A et B, tout en leur assurant individuellement, la même protection, et en évitant les couplages parasites, éventuels, entre les deux prises. Le schéma de principe de la première version est le N01, de la planche 1/3. Le montage de base (schéma N01) est constitué d'un antiparasite lequel compren d deux bobines d' inductance (9 et 10), des capacités de dérivation à la masse(1 et 2? > de valeur comprise, suivant les utilisations entre 1 et 30 nF, d'un condensa teur ( de capacité de l'ordre de 0,05 à 0,5 uF, en paralléle sur les sorties d'utilisation (12 et 142 le réseau étant raccordé par les broches (3 et 45. En parallèle sur ces deux bornes est connectée la varistance (6), destinée à I 'absorbtion des surtensions transitoires. En série avec le fil phase du réseau aboutissant à 14 est prévu un fusible (82; le porte-fusible (17) s'encastre dans la fenêtre (22) du capot (24), lequel fusible pourraît être remplacé par un disjoncteur à réarmement manuel. L'indication de mise sous tension étant mise en évidence par la lampe témoin {7) Une vue semi-éclatée, approximativement à l'échelle 1,- fait l'objet de la planche 2/3 (Fig. de 1 à 5). Cette vue met en évidence les composants déjà mentionnés, ainsi qu'une languette striée 16 électriquement et mécaniquement solidaire de 13 destinée, à l'aide du serre-câble-X(151 à assurer un contact sur l'éventuel blindage du câble raccordé sous les 3 serre-fils (12-13 et 14) solidaires de la plaque de raccordement Fig. 3 (Planche 2/3). La seconde variante du montage ci-dessus, utilisant les mêmes principes de base est prévue lorsqu'il y a nécessité de raccorder 2 appareillages différents sur deux prises distinctes, également protégées contre les surtensions transitoires et parasites. Les deux prises A et B sont solidaires du capot 26 représenté par la Fig. 2 PL 3/3. Le schéma N02 PL 1/3, met en évidence l'utilisation d'un tronc commun comprenant la fiche de prise de courant de la Fig. 1 PL 3/3. Cette fiche renferme les composants repérés de 1 à 6, elle est fixée sur le boîtier 25 qui, dans l'inven tion, est solidaire du capot 26. L'invention prévoit que la partie 23 est montée par serrage sur le boîtier 25, et qu'elle peut tourner de 1800 autour de son axe, ceci afin de rendre possible l'utilisation de l'ensemble dans des endroits peu accessibles. Sur le conducteur reliant les broches ou contacts de terre, repérés 13 sur la Fig. 2 de la PL 1/3, il a été inséré deux induc tances de protection (15 et 16,) destinées à éviter la transmission des perturbations amenées ou engendrées par une mise à la terre commune, ces inductances (15 et 16J pouvant être constituées par un bobinage de quelques spires sur un tore ferrite ou tout autre support magnétique. Le montage décrit à la propriété d'assurer une protection commune par la varistance 6, contre les surtensions transitoires du réseau, et une protection antiparasite également, commune, assurée par les condensateurs(1 et 2.1 Les deux voies distinctes A et B comportent un filtrage propre à chaque voie, les valeurs des composants inductifs (9 et 10) n'ont pas été mentionnées, car elles peuvent être différentes, d'une voie à l'autre, en fonction, par exemple, du courant traversant chaque voie. La Fig. 2 de la PL 3/3, met en évidence le dispositif de sécurité 8 du schéma 2, lequel peut-être, ainsi que représenté sur la Fig 2, PL 3/3, un petit disjoncteur thermique, à réarment manuel, calibré en fonction du courant admissible dans- chaque voie. REVENDICATIONS Fiche de raccordement pour prise réseau à protections multiples, comprenant un dispositif d'écrêtage des surtensions transitoires et de filtrage antiparasite, caractérisé eÀ ce que le filtrage antipara site comporte deux bobines d' inductance (9 et 10) deux capacités de dérivation à la masse (1 et 2) un condensateur (11) en parallèle sur les sorties d'alimentation (12 et 14), le réseau étant raccordé par les broches (3 et 4), caractérisé en ce que I 'écretage des surtensions transitoires est constitué par une varistance (6) en parallèle sur les broches (3 et 4), en ce que tous les composants du dit dispositif d'écrêtage et de filtrage antiparasite sont incorpo rés dans un bottier en forme de fiche de prise de courant, en ce qu en extrémité du câble d'alimentation de l'appareil à protéger. 2 Fiche de raccordement selon la revendication l, caractérisée en ce que le cible de l'appareil se connecte sur sune plaque de raccordement (20) comportant 3 serre-fils (12-13 et 14). 3 Fiche selon la revendication 2, caractérisée en ce que la plaque de raccordement comporte une languette striée (16), solidaire mécaniquement et électriquement du serre-fil (13), dont la fonction est d'établir un contact avec l'éventuel blindage du câble de l'appareillage raccordé, le dit câble étant maintenu en place par l'arrêt de câble (15). 4 Fiche selon les revendications 2 ou 3 caractérisée en ce que la plaque de raccordement comporte une lampe témoin (7), destinée à indiquer l'état de mise sous tension de l'appareil. 5 Fiche selon l'une quelconque, des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un fusible (8), branché en série avec le fil de phase du réseau reliant (4 à 14). 6 Fiche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté risée en ce qu'un porte-fusible (17) s'encastre dans la fenêtre (22) du capot (24).