Brevet FR2621183A1 — publié le 19890331

La présente invention a trait à un dispositif de sécurité1 pour l'alimentation de prises électriques- de sécurité, notamment du type à relais électromagnétique. La mise sous tension des prises de courant électriques peut se falre à l'aide d'un relais électromagnétique du type classique; comportant des contacts déplacés par une bobine électromagnétique. Les contacts sont généralement constitués chacun d'une lame élastiquement flexible équipée en son extrémité d'une pastille de contact et fixée au voisinage de son autre extrémité sur un support isolant; la fixatlon étant généralement du type à encastrement. Un tel ensemble, souvent en métal car devant être conducteur de l'électrlcité, sera désigné dans la suite par le terme "paillette". De façon classique, les paillettes sont disposées de façon à ce que leurs pastilles puissent être mises en contact ou séparées suivant qu'on allmente ou non une bobine électromagnétique dont le poussoir peut agir sur les lames des paillettes pour les déplacer. Une configuration courante consiste à placer deux paillettes l'une a côté de l'autre légèrement écartées au repos1 le poussoir d'une bobine poussant sur la lame de l'une des paillettes pour amener leurs pastilles en contact lorsque la bobine électromagnétique est alimentée. Lorsque l'on souhalte interrompre le contact entre les deux pastilles, c'est-à-dire entre les deux palllettes, il suffit de couper l'alimentation de la bobine électromagnétique; le poussoir revlent en position de repos et la paillette déplacée aussi, sous l'effet de la force de rappel due à son élasticité et à la déformatlon à laquelle elle était soumise pour que le contact ait lieu entre les pastilles, et le contact est interrompu. Il arrive cependant que, malgre l'effet de ces forces de rappel, les pastilles restent collées ensemble pour différentes raisons telles que une surlntenslté trop importante ou une usure des pastilles au niveau du contact. Le relais reste alors en position passante pour le courant électrique, et la prise de courant est toujours sous tension. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de sécurité du type relais pour l'alimentation de prises électriques de sécurité empêchant que la prise reste sous tension après la coupure de l'alimentation de la bobine électromagnétique. Selon l'lnventlon, un dispositif de sécurité d'alimentation d'une prise électrique de sécurité dont deux bornes au moins sont placées aux extrémités d'aval d'une première et d'une deuxlème lignes conductrices soumises en amont à une différence de potentlel, comprend un fusible et un premier interrupteur placés en sérine sur ladite première ligne, le fusible étant en amont dudit premier interrupteur, ledit premier interrupteur étant en position fermée lorsque ses contacts sont malntenus appliqués l'un contre l'autre par un moyen de déplacement et normalement en position ouverte au repos, et comprend également un deuxième interrupteur, relié électriquement audit premier Interrupteur, qul, au repos, est fermé et relie la portion d'aval de ladite première ligne à ladite deuxlème ligne et est ouvert lorsque ledit moyen de déplacement est activé, ledit dispositif mettant ainsi en court-circuit lesdites lignes si les contacts dudit premier interrupteur restalent collés ensemble après la désactivation dudit moyen de déplacement, fafsant ainsi fondre le fusible et mettant la prise hors tenson. Le moyen de déplacement peut être une bobine électromagnétique et les interrupteurs peuvent comprendre des paillettes ou lames élastiques conductrices munles chacune d'une pastille de contact en leur extrémité. Selon un mode de réalisation de l'invention, la portion d'aval de ladite première ligne est reliée à une première paillette. fixe dite de puissance et ladite deuxlème ligne est reliée à une deuxième paillette fixe dite de repos, et deux autres paillettes dites mobiles et reliées électriquement entre elles sont disposées entre lesdites paillettes fixes. On appellera paillette mobile de repos la paillette mobile située du coté de la paillette fixe de repos et paillette mobile de puissance la paillette mobile située du côté de la paillette fixe de puissance.Toutes les paillettes peuvent être encastrées au voisinage de leur base dans un support isolant et disposées de façon telle que au repos la paillette mobile de repos solt en contact avec ladite paillette fixe de repos et que les paillettes de puissance ne soient normalement pas en contact l'une avec l'autre, et enfin que les paillettes mobiles solent appllquées ensemble contre ladite paillette fixe de puissance lorsque ledit moyen de déplacement est activé. Avantageusement, les paillettes de repos sont moins raldes que les paillettes de puissance. Lorsque les contacts ou pastilles des paillettes de puissance restent collées malgré la désactivation du moyen de déplacement et l'effet des forces de rappel qui tendent à leur falre reprendre leurs positions de repos du falt de l'élasticité des lames, un court-clrcult est établi entre les deux lignes, ce qul provoque la destructlon du fusible et met par conséquent la prise hors tension par coupure de ladite première ligne. Ainsi, un relais électromagnétique de sécurité pour l'alimentation de prises électriques de sécurité; du type comportant des paillettes de contact de puissance réunles par l'action d'une bobine électromagnétique sur une desdites paillettes de puissance, comprendra en outre, selon l'invention, des paillettes dites de repos mettant en court-circuit les lignes d'allmentatlon de ladite prise électrique en amont dudit relais par rapport à ladite prise lorsque lesdites paillettes de puissance restent collées ensemble après la suppression de l'action de ladite bobine. Ledit court-circuit aura pour effet de détruire au moins un fusible placé en série sur au molns une desdites lignes en amont dudit relais. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mleux à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif des formes possibles de réalisation de l'lnvention, en regard des dessins ci-joints, et qui fera blen comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins - les figures la à ic représentent le schéma de câblage d'un dispositif selon l'lnvention, pour trois positions différentes des contacts - les figures 2a à 2c représentent des schémas de principe d'une disposition de contacts selon la présente invention, dans trols positlons différentes correspondant respectivenment aux figures la à lc; - la figure 3 représente une varlante du dispositif des figures 2. Sur le schéma de montage de la figure la, une différence de potentlel V est appliquée entre les extrémités d'amont d'une première ligne 1 et d'une deuxième ligne 2 conductrices de l'électricité. Un fusible F est monté en série sur la première ligne 1, en amont d'un interrupteur Kt dit Interrupteur de puissance. Un autre interrupteur dit interrupteur de repos K2 est branché entre ladite deuxlème ligne 2 et la partie de la première ligne 1 située en aval de l'interrupteur de puissance K1. Des forces de rappel élastiques agissent sur K1 et K2 et ont tendance à leur falre reprendre leurs positions de repos. L'lnterrupteur de puissance K1 et l'interrupteur de repos K2 sont assujettis l'un à l'autre de façon telle que l'ouverture de l'interrupteur de repos K2 entraîne le fermeture de l'interrupteur de puissance K1, sans que la fermeture de l'interrupteur de repos K2 n'entraîne forcément l'ouverture de l'interrupteur de puissance Kt. Par exemple, et pour slmplifier, K2 en s'ouvrant peut pousser K1 jusqu'à sa positon fermée mais n'est pas "accroché" à K1, 11 ne peut donc pas l'ouvrir en le "tirant" vers lui lorsqu'il revient à sa position fermée de repos. Aux extrémités d'aval des lignes 1, 2, on trouve les bornes d'une prise de courant P. Sur la figure la, l'interrupteur de puissance K1 et l'interrupteur de repos K2 sont au repos : aucune force extérieure ne s'exerce sur eux. Sur la figure lb, la bobine électromagnétique B est alimentée et son poussoir 4 déplace l'interrupteur de repos K2 vers une posltlon ouverte, jusqu'à ce que l'interrupteur de puissance K1, "poussé" à son tour par l'interrupteur de repos K2, soit en position fermée. La prise de courant P est alors sous tenson. Pour mettre la prise P hors tenslon, il est prévu de couper l'alimentation de la bobine électromagnétique B. Cela a pour effet de supprlmer la force qui s'exerçalt sur l'interrupteur de repos K2 et qui le malntenalt ouvert. Sa force de rappel le remet en position fermée. Normalement, l'interrupteur de puissance KI, également libéré, doit s'ouvrlr avant et la prise de courant P dolt effectivement être mise hors tension.Il arrive cependant, comme Illustré sur la figure ic > que les contacts de l'interrupteur de puissance K1 restent collés ensemble malgré les forces de rappel. Mals alors la conception du-dispositif selon l'invention est telle que, les deux interrupteurs KI et K2 étant tous les deux fermés, un court-clrcuit s'établit entre les deux lignes 1, 2, provoquant la destruction du fusible F, ce qul a pour effet de mettre la prise P hors tension par coupure le ladite première ligne 1. Les figures 2 illustrent un mode de réalisation du dispositif des figures 1 sous la forme d'un relais électromagnétique d'alimentation d'une prise de courant dite de sécurité P, par une combinaison de paillettes de contact 11-14 telles que définies ci-dessus, c'est-å-dire constituées chacune d'une lame conductrice élastiquement flexible 3134 portant à une de ses extrémités une pastille detcontact électrique 21-24, ladite lame étant destinée à être fixée sur un support généralement isolant, sur une portion située au volslnage de son autre extrémité, par une liaison mécanique sensiblement du type à encastrement pour que la déformation élastique en flexion de ladite paillette puisse être utilisée. Sur la figure 2a, on reconnaît les deux lignes électriques 1, 2 soumises en leur extrémité d'amont à une différence de potentiel V, et le fusible F. A l'autre extrémité, dite d'aval, desdites lignes, se trouvent les bornes de contact de la prise de courant P. Par rapport à la figure la, les interrupteur K1 et K2 ont été réalisés à l'aide d'un jeu de paillettes 1 1-14 du type cl-dessus arrangées de la façon suivante. Encastrées dans un bloc isolant 3, on trouve successivement une paillette fixe de repos 11, une paillette mobile de repos 12, une paillette mobile de puissance 13, et une paillette fixe de puissance 14, les pastilles respectives 21, 22, 23, 24 de ces paillettes étant sensiblement alignées. Au repos, les paillettes de repos 11, 12 sont en contact entre elles, les paillettes mobiles 12, 13 sont disposées l'une contre l'autre, et les paillettes de puissance 13, 14 sont espacées. Les paillettes de puissance 13, 14 forment un interrupteur en série pour la première ligne 1, en aval du fusible F, et la paillette fixe de repos 11 est reliée électriquement à la deuxième ligne 2. Enfin, les paillettes mobiles 12, 13 sont reliées ensemble à la partle d'aval de la premlère ligne 1.Le poussoir 4 de la bobine électromagnétique B est en attente au voisinage de la lame de la paillette mobile de repos 12, prêt à être actionné pour pousser les paillettes mobiles 12, 13 contre la paillette fixe de puissance 14, et établir alnsl un contact entre les deux partles d'amont et d'aval- de ladite première ligne 1, mettant alnsl la prise P sous tension dès qu'on allmente la bobine électromagnétique B. C'est ce qui est représenté sur la figure 2b. Lorsqu'on souhalte mettre la prise P hors tenson, on coupe l'alimentation de la bobine électromagnétique B. Les paillettes 11, 12, 13, 14 reprennent alors normalement leurs positions de repos, comme représenté sur la figure 2a, et ladite premlère ligne 1 est coupée, sauf si les paillettes de puissance restent collées. Mals alors le contact entre les paillettes de repos 11, 12, revenues en position fermée de repos, établit un court-circuit entre les deux lignes 1,2, et le fusible F est détruit, mettant alnsl quand même la prise P hors tenslon par coupure de ladite première ligne 1, comme illustré sur la figure 2c. Sur les dessins, les paillettes de repos 11, 12 sont représentées plus petites que les paillettes de puissance 13, 14. Ceci n'est pas obllgatolre, mals plusieurs ralsons tendraient à falre opter pour des paillettes de repos plus petites, tant -en ce qui concerne les pastilles qu'en ce qui concerne la section ou l'inertie, c'est-à-dire la raideur, de leurs lames respectives 31, 32, 33, 34. En effet, outre le falt que les contacts entre paillettes de puissance seront beaucoup plus fréquents -en principe les paillettes de repos ne servent qu'une fois-, 11 paraît intéressant de retarder le plus possible -mais dans des limites raisonnables- la destruction du fusible. II faut donc prévoir une force de rappel suffisamment importante pour s'opposer à des collages légers éventuels, dans la mesure du possible. Par contre, aucun phénomène de collage ne pouvant intervenir entre les pastilles des paillettes mobiles 12, 13 en l'absence de courant, donc de contact électrique effectif, il n'est pas nécessaire que la force de rappel de la paillette mobile de repos 12 solt aussi importante que celle de la paillette mobile de puissance 13. Au contraire, cette force de rappel doit être faible pour limiter la consommatlon électrique et la tallle de la bobine électromagnétique B, et par là son prix et son encombrement. Enfin, Si I'on considère qu'un relais dont les pastilles de puissance sont usées -c'est-à-dire se sont déjà-collées ensemble- n'est plus fiable, on peut même opter pour des paillettes de repos très petites, afin que celles-ci soient collées dès leur premler usage. En effet, les paillettes de repos ne doivent servir qu'une seule fois dans la vle du relals, quand les paillettes de puissance sont collées. Les palllettes de repos seront donc avantageusement dimensionnées de façon à être collées ensemble elles aussi après passage du courant de court-circuit, ce qui aura pour effet de rendre inutllisable un tel relais de sécurité, incapable de continuer d'assurer sa fonctlon. La dépendance mécanique entre les paillettes mobiles a pour résultat l'enchaînement suivant lorsque l'on alimente la bobine du relais - les paillettes de repos 1.1, 12 se séparent sous l'action du poussoir 4 de la bobine électromagnétique B, supprimant la connexion entre les bornes de la prise P; - puls les paillettes de puissance 13, 14 sont réunies, la paillette mobile de repos 12 poussant la paillette mobile de puissance 13 vers la paillette fixe puissance 14, mettant alnsl la prise P sous tension. Dans l'autre sens, lorsqu'on coupe l'alimentation de la bobine, le poussoir 4 revient en position de repos. Normalement, les paillettes de puissance sont les premières à se séparer, puls les paillettes de repos revlennent en contact l'une avec l'autre. S1 les paillettes de puissance restent collées, le contact entre les paillettes de repos met les deux lignes 1, 2 en court-circuit et le fusible F est détruit, comme on l'a vu précedemment. En pratique, l'invention peut être appliquée aux allmentations électrique de prises de courant alternatif, ladite première ligne 1 correspondant à une phase, et ladite deuxième ligne 2 au neutre. Sur la figure 3, on a représenté une varlante avantageuse du dispositif de l'invention. Une résistance R est branchée en série entre ladite deuxième ligne et la paillette fixe de repos 11. Cette disposition permet d'éviter que l'arc électrique de rupture de contact entre les pastilles des paillettes de puissance ne se prolonge jusqu'à la paillette fixe de repos 11. Ceci aurait en effet pour conséquence d'établir une liaison électrique aérlenne entre les deux lignes 1, 2, pouvant suffire à établir un court-circuit susceptible de détruire le fusible F. Selon une autre variante, et dans le même but que la variante précédente, un éclateur peut être prévu aux bornes des paillettes de puissance 13, 14. L'invention est notamment applicable à la réalisation de relais électromagnétiques de sécurité pour commander la mise hors tension ou sous tension de prises de courant. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité d'allmentatlon d'une prise électrique de sécurité (P) dont deux bornes au molns sont placees aux extrémités d'aval d'une première (1) et d'une deuxième (2) lignes conductrices soumises en amont à une différence de potentiel (V), caractérlsé en ce qu'il comprend un fusible (F) et un premier interrupteur (kit) placés en sérle sur la première ligne (1), le fusible (F) étant en amont dudit premler interrupteur (K1), ledit premler interrupteur (K1) étant en position fermée lorsque ses contacts sont maintenus appliqués l'un contre l'autre par un moyen de déplacement (B) et normalement en position ouverte au repos, et en ce qu'll comprend également un deuxième interrupteur (K2), relié électriquement au premler interrupteur (K1), qul, au repos, est fermé et relie la portion d'aval de ladite première ligne (1) à ladite deuxième ligne (2) et est ouvert lorsque ledit moyen de déplacement (B) est activé, ledit dispositif mettant ainsi en court-circuit lesdites lignes (1, 2) si les contacts dudit premler interrupteur (Kt) restalent collés ensemble après la désactivation dudit moyen de déplacement (B), détruisant alnsl le fusible (F) et mettant la prise (P) hors tension. 2. Dispositif selon la revendlcatlon 1 caractérisé en ce quelesdits interrupteurs (K1, K2) sont réallsés au moyen de paillettes conductrices (11-14), constituées chacune par une lame conductrice élastiquement flexible (31-34) portant en son extrémité une pastille de contact (21-24), ledit premier interrupteur (K1) étant constitué d'une paire de paillettes dites de pulssance, une paillette mobile de puissance (13) rellée à la partle d'aval de ladite première ligne (1) et une paillette fixe de puissance (14) reliée à la partle d'amont de ladite première ligne (1) et ledit deuxlème interrupteur (K2) étant constitué d'une palre de paillettes dites de repos, une paillette fixe de repos (11) rellée à ladite deuxième ligne (2) et une paillette mobile de repos (12) reliée avec ladite paillette mobile de puissance (13) à la partie d'aval de ladite première ligne (1), lesdites paillettes étant arrangées dans l'ordre sulvant : la paillette fixe de repos (i (11), la paillette mobile de repos (12), la paillette mobile de puissance (13) et la paillette fixe de putssance (14), les pastilles respectives (21, 22, 23, 24) de ces paillettes étant sensiblement alignées, les paillettes de repos (11, 12) étant en contact entre elles au repos, les paillettes mobiles (12, 13) étant disposées l'une contre vautre, les paillettes de puissance (13, 14) étant espacées au repos, et ledit moyen de déplacement (B) pouvant pousser la paillette mobile de repos (12) et la paillette mobile de puissance (13) contre la paillette fixe de puissance (14) en n'agissant directement que sur la paillette mobile de repos (13), de façon à ce que sl les deux paillettes de puissance restaient collées, la désactivation du moyen de déplacement (B) laisseraient les paillettes de repos revernir en contact l'une avec l'autre. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que ledit moyen de déplacement est une bobine électromagnétique (B) équipée d'un poussoir (4). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que une résistance (R) est branchée en série entre ladite deuxième ligne (2) et ladite paillette fixe de repos (il). 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3 caractérisé en ce qu'un éclateur est branché aux bornes des paillettes de puissance. 6. Relais électromagnétique de sécurité pour l'alimentation de prises électriques de sécurité (P), du type comportant des paillettes de contact de puissance (13, 14) réunies par l'action d'une bobine électromagnétique (B) sur une desdites paillettes de puissance (13), caractérisé en ce qu'il comprend en outre des paillettes dites de repos (11, 12) mettant en court-circuit deux des bornes de ladite prise (P) lorsque lesdites paillettes de puissance (13, 14) restent collées ensemble après la suppression de l'action de ladite bobine (B). 7. Relals selon la revendication 6 caractérlsé en ce que ledit court-circuit a pour effet de détruire au moins un fusible (F) placé en sérle sur au moins une desdites lignes ( 1 ) en amont dudit relais. 8. Relais selon la revendication 7 caractérisé en ce que lesdites paillettes de repos (il, 12) sont branchées entre deux des bornes de ladite prise (P), et les rellent lorsque ladite bobine (B) n'est pas alimentée.