Трехконтактная штепсельная розетка европейского типа с заземляющим элементом и способ ее изготовления
Владельцы патента RU 2526238:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии наук сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) (RU)
Трехконтактная штепсельная розетка европейского типа с заземляющим элементом выполнена с корпусом из изоляционного материала, двумя металлическими гнездами (фазным и нулевым рабочим) и двойным заземляющим контактом. Внутри корпуса находится рестрикционный элемент (резистор), один конец которого соединен с нулевым рабочим контактом, а второй - с заземляющим. Рестрикционный элемент выполнен в виде скрытой цилиндрической полости внутри неразборного монолитного корпуса розетки, заполненной эластичным токопроводящим материалом. Один конец скрытой токопроводящей полости присоединен к гнезду розетки, которое соединено с нулевым рабочим проводом электрической сети. Второй конец скрытой токопроводящей полости присоединен к одному из сдвоенных заземляющих контактов розетки, предназначенных для соединения с заземляющим проводником трехжильного электрошнура бытового электроприбора. Розетка содержит также миниатюрную неоновую лампочку, предназначенную для сигнализации соединения гнезда розетки именно с нулевым рабочим проводом. Технический результат - обеспечение надежного и безопасного заземления электрооборудования в двухпроводных сетях с использованием штепсельной розетки при полной автоматизации ее изготовления со снижением числа технологических операций. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к электроустановочным изделиям для использования их в квартирах и иных помещениях, в которых отсутствуют заземляющие РЕ-проводники, в частности к изготовлению штепсельных розеток европейского типа, в которых заземляющий контакт присоединен к нулевому рабочему проводу электросети, для присоединения бытового электрооборудования со штепсельной вилкой европейского типа к двухпроводной электросети.
Известен адаптер для включения в электрическую двухконтактную розетку трехконтактной вилки европейского типа, содержащий заземляющий контакт такой же конструкции, как у трехконтактной розетки европейского образца, присоединенный через резистор к одному из своих штыревых контактов, который по цвету или иным образом отличается от второго штыревого контакта (патент РФ №34753, БИ №34, 2003 г.).
Недостатком известного адаптера является отсутствие возможности точного определения правильности подключения его заземляющего контакта именно к нулевому рабочему проводнику без использования дополнительных приборов, например индикатора фазы.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является электрическая штепсельная розетка европейского типа, включающая в себя корпус, выполненный из изоляционного материала, и три контакта, один из которых фазный, второй - нулевой рабочий, третий - заземляющий, содержащая внутри корпуса резистор, один конец которого соединен с нулевым рабочим контактом, а второй - с заземляющим (патент РФ №39206, БИ №20, 2004 г.).
К недостаткам прототипа относятся отсутствие индикации правильности подключения электрической штепсельной розетки европейского типа к нулевому рабочему проводнику сети, а также сравнительная сложность изготовления, связанная с необходимостью устанавливать в корпус штепсельной розетки резистор, а затем производить пайку или болтовое соединение его концов, и сравнительно невысокий уровень его автоматизации, что при массовом производстве тормозит процесс изготовления.
Задачей является обеспечение надежного и безопасного заземления электрооборудования в двухпроводных сетях с использованием штепсельной розетки европейского типа с заземляющим элементом при полной автоматизации ее изготовления со снижением числа технологических операций.
В результате использования предлагаемого изобретения исключается доступ во время эксплуатации трехконтактной штепсельной розетки европейского типа к электрическим контактам, расположенным внутри корпуса розетки, и к скрытой токопроводящей области, выполняющей роль рестрикционного (ограничивающего) элемента, без разрушения корпуса с полной потерей функционального предназначения розетки.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемой трехконтактной штепсельной розетке европейского типа с заземляющим элементом, представляющей собой обычную трехконтактную штепсельную розетку европейского типа с корпусом из изоляционного материала, двумя металлическими гнездами - фазным и нулевым, рабочим и двойным заземляющим контактом, внутри корпуса которой находится рестрикционный элемент (резистор), один конец которого соединен с нулевым рабочим контактом, а второй - с заземляющим, рестрикционный элемент выполнен в виде скрытой цилиндрической полости диаметром не менее 2 мм, заполненной токопроводящим материалом, внутри монолитного корпуса трехконтактной штепсельной розетки, при этом один конец скрытой токопроводящей полости присоединен к гнезду розетки, которое соединено с нулевым рабочим проводом электрической сети, а второй конец скрытой токопроводящей полости присоединен к одному из сдвоенных (к одному из двух, соединенных между собой) заземляющих контактов розетки, предназначенных для соединения с заземляющим проводником трехжильного электрошнура бытового электроприбора, и содержащей миниатюрную неоновую лампочку, один вывод которой присоединен к металлическому контакту, установленному на корпусе розетки, а второй к концу скрытой токопроводящей полости, присоединенному к заземляющему контакту розетки, предназначенную для сигнализации соединения гнезда розетки и рестрикционного элемента именно с нулевым рабочим проводом по отсутствию свечения неоновой лампочки в сквозном отверстии корпуса штепсельной розетки при прикосновении пальцем руки к металлическому контакту на корпусе розетки.
Технический результат достигается также тем, что в предлагаемом способе изготовления трехконтактной штепсельной розетки европейского типа с заземляющим элементом, включающем изготовление корпуса из изолирующего материала, установку в корпусе розетки двух металлических гнезд и двух электрически соединенных между собой заземляющих контактов и размещение в корпусе розетки рестрикционного элемента, один конец которого присоединяют к гнезду розетки, которое соединяют с нулевым рабочим проводом электрической сети, а второй конец рестрикционного элемента присоединяют к одному из сдвоенных заземляющих контактов розетки, предназначенных для соединения с проводником трехжильного электрошнура бытового электроприбора, при автоматизарованном изготовлении монолитной трехконтактной штепсельной розетки европейского типа вилки в промышленном цикле изготовления модифицированных установочных изделий рестрикционный элемент выполняют в виде скрытой цилиндрической полости диаметром не менее 2 мм внутри монолитного корпуса розетки и заполняют полость токопроводящим материалом с сопротивлением от 10 до 100 кОм, при этом в монолитном корпусе розетки выполняют сквозное отверстие, а под отверстием устанавливают миниатюрную неоновую лампочку, один вывод которой присоединен к металлическому контакту, установленному на корпусе розетки, а второй к концу скрытой токопроводящей полости, присоединенному к заземляющему контакту розетки, для сигнализации правильности соединения гнезда розетки и скрытой токопроводящей полости именно с нулевым рабочим проводом питающей электрической сети по отсутствию свечения миниатюрной неоновой лампочки в сквозном отверстии корпуса штепсельной розетки при прикосновении пальцем руки к металлическому контакту на корпусе розетки.
Предлагается использовать скрытую токопроводящую полость внутри корпуса трехконтактной штепсельной розетки европейского типа - полость, заполненную токопроводящим материалом, вместо известного резистора в качестве рестрикционного (ограничивающего) элемента, один конец которой надежно электрически соединен при помощи пайки или точечной сварки с нулевым рабочим проводом электрической сети, а второй конец скрытой токопроводящей области присоединяют к одному из двух соединенных между собой заземляющих контактов, служащих для заземления бытового электроприбора.
В корпус трехконтактной штепсельной розетки европейского типа встроена миниатюрная неоновая лампочка, один вывод которой присоединен к металлическому контакту, установленному на корпусе розетки, а второй к заземляющему контакту розетки, соединенному с концом скрытой токопроводящей области, ограничивающей ток через неоновую лампочку, предназначенную для определения соединения гнезда розетки и скрытой токопроводящей области именно с нулевым рабочим проводом по отсутствию свечения неоновой лампочки в сквозном отверстии корпуса штепсельной розетки при прикосновении пальцем руки к металлическому контакту на корпусе.
В качестве токопроводящего материала, помещаемого, например, в скрытую вытянутую цилиндрическую полость диаметром не менее 2 мм внутри монолитного корпуса трехконтактной штепсельной розетки европейского типа, используют, например, токопроводящий пластик, пластмассу или иной эластичный нехрупкий токопроводящий материал с сопротивлением объема полости от 10 до 100 кОм.
Диаметр цилиндрической полости для размещения в ней токопроводящего материала выполняют не менее 2 мм, что обеспечивает необходимую электропроводность и механическую устойчивость.
На чертеже представлена общая схема предлагаемой трехконтактной штепсельной розетки европейского типа с заземляющим элементом в монолитном корпусе, с двумя металлическими гнездами и двумя симметрично расположенными и электрически соединенными между собой заземляющими контактами.
Трехконтактная штепсельная розетка европейского типа с заземляющим элементом включает выполненный из изоляционного материала монолитный корпус 1 с закрепленными в нем металлическими гнездами 2 и 7 и металлическими заземляющими контактами 3 и 6, сквозное отверстие 7 в корпусе розетки, через которое наблюдается свечение миниатюрной неоновой лампочки 9, рестрикционный элемент в виде скрытой цилиндрической полости в корпусе штепсельной розетки 4, заполненной токопроводящим материалом 5, металлический контакт 10, фазный проводник 11 и нулевой рабочий проводник 13 двухпроводной питающей электролинии, проводник 12, соединяющий заземляющие контакты 3 и 6.
Рестрикционный элемент в виде скрытой цилиндрической полости в корпусе штепсельной розетки 4, заполненной токопроводящим материалом 5, соединен с металлическим гнездом 2 розетки и металлическим заземляющим контактом 6. Один вывод миниатюрной неоновой лампочки 9 присоединен к металлическому контакту 10, установленному на корпусе 1 розетки, а второй - к заземляющему контакту 6, который соединен с заземляющим контактом 3 проводником 12. Заземляющий контакт 6 имеет электрическую связь с металлическим гнездом 2 и нулевым рабочим проводником 13 двухпроводной питающей электросети через рестрикционный элемент в виде вытянутой цилиндрической полости в корпусе штепсельной розетки 4, заполненной токопроводящим материалом 5.
Работает трехконтактная штепсельная розетка с рестрикционным элементом в виде скрытой цилиндрической полости в корпусе штепсельной розетки, которая заполнена токопроводящим материалом, следующим образом.
Розетку устанавливают в обычную двухпроводную питающую электросеть, а затем пальцем руки прикасаются к металлическому контакту 10 на корпусе 1 розетки и через сквозное отверстие 8 в корпусе 1 определяют наличие или отсутствие свечения миниатюрной неоновой лампочки 9. Наличие свечения лампочки 9 свидетельствует о неправильном подключении розетки. Розетку следует установить заново, поменяв местами присоединяемые провода электросети. При этом миниатюрная неоновая лампочка не должна светиться, что будет свидетельствовать о правильном присоединении нулевого рабочего проводника 13 и о последующем надежном заземлении бытового электроприбора через подключаемый трехпроводной электрошнур бытового электроприбора. Электрошнур бытового электроприбора со штепсельной вилкой европейского типа, подключаемого к обычной двухпроводной питающей электросети с предлагаемой розеткой, содержит три проводника - заземляющий проводник, соединяемый с контактами 3 и 6, нулевой рабочий проводник, соединяемый с гнездом 2, и фазный проводник, соединяемый с гнездом 7. Находящийся в корпусе 1 розетки рестрикционный в виде скрытой цилиндрической полости 4, заполнена токопроводящим материалом 4, ограничивает ток через миниатюрную неоновую лампочку 9 при прикосновении пальцем руки к металлическому контакту 10 на корпусе розетки 1 и является ограничивающим элементом в цепи заземления бытового электроприбора.
Трехконтактную штепсельную розетку с заземляющим элементом изготавливают следующим образом.
Монолитный корпус розетки выполняют автоматизированно известным способом с установкой двух гнезд, соединяемых при установке в питающей двухпроводной электросети с нулевым рабочим и фазным проводниками, и двух заземляющих контактов, электрически соединенных между собой. При этом внутри монолитного корпуса выполняют цилиндрическую полость диаметром не менее 2 мм, которую заполняют эластичным нехрупким токопроводящим материалом, надежно электрически соединяют заполненную полость с одним из гнезд розетки и одним из заземляющих контактов. В монолитном корпусе розетки выполняют сквозное отверстие, под отверстием устанавливают миниатюрную неоновую лампочку, один вывод которой присоединен к металлическому контакту, установленному на корпусе розетки, а второй к концу скрытой токопроводящей полости, присоединенному к заземляющему контакту розетки. Отсутствие свечения неоновой лампочки в сквозном отверстии корпуса штепсельной розетки при прикосновении пальцем руки к металлическому контакту на корпусе розетки сигнализирует о соединении гнезда розетки и токопроводящей полости именно с нулевым рабочим проводом.
1. Трехконтактная штепсельная розетка европейского типа с заземляющим элементом, представляющая собой обычную трехконтактную штепсельную розетку европейского типа с корпусом из изоляционного материала, двумя металлическими гнездами - фазным и нулевым рабочим и двойным заземляющим контактом, внутри корпуса которой находится рестрикционный элемент, один конец которого соединен с нулевым рабочим контактом, а второй - с заземляющим, отличающаяся тем, что рестрикционный элемент выполнен в виде скрытой цилиндрической полости диаметром не менее 2 мм, заполненной токопроводящим материалом, внутри монолитного корпуса трехконтактной штепсельной розетки, при этом один конец скрытой токопроводящей полости присоединен к гнезду розетки, которое соединено с нулевым рабочим проводом электрической сети, а второй конец скрытой токопроводящей полости присоединен к одному из сдвоенных заземляющих контактов розетки, предназначенных для соединения с заземляющим проводником трехжильного электрошнура бытового электроприбора, и содержит миниатюрную неоновую лампочку, один вывод которой присоединен к металлическому контакту, установленному на корпусе розетки, а второй к концу скрытой токопроводящей полости, присоединенному к заземляющему контакту розетки, предназначенную для сигнализации соединения гнезда розетки и рестрикционного элемента именно с нулевым рабочим проводом по отсутствию свечения неоновой лампочки в сквозном отверстии корпуса штепсельной розетки при прикосновении пальцем руки к металлическому контакту на корпусе розетки.
2. Способ изготовления трехконтактной штепсельной розетки европейского типа с заземляющим элементом, включающий изготовление корпуса из изолирующего материала, установку в корпусе розетки двух металлических гнезд и двух электрически соединенных между собой заземляющих контактов и размещение в корпусе розетки рестрикционного элемента, один конец которого присоединяют к гнезду розетки, которое соединяют с нулевым рабочим проводом электрической сети, а второй конец рестрикционного элемента присоединяют к одному из сдвоенных заземляющих контактов розетки, предназначенных для соединения с проводником трехжильного электрошнура бытового электроприбора, отличающийся тем, что при автоматизарованном изготовлении монолитной трехконтактной штепсельной розетки европейского типа рестрикционный элемент выполняют с сопротивлением от 10 до 100 кОм в виде скрытой цилиндрической полости диаметром не менее 2 мм внутри монолитного корпуса розетки, которую заполняют эластичным токопроводящим материалом, при этом в монолитном корпусе розетки выполняют сквозное отверстие, а под отверстием устанавливают миниатюрную неоновую лампочку, один вывод которой присоединен к металлическому контакту, установленному на корпусе розетки, а второй к концу скрытой токопроводящей полости, присоединенному к заземляющему контакту розетки, для сигнализации правильности соединения гнезда розетки и скрытой токопроводящей полости именно с нулевым рабочим проводом питающей электрической сети по отсутствию свечения миниатюрной неоновой лампочки в сквозном отверстии корпуса штепсельной розетки при прикосновении пальцем руки к металлическому контакту на корпусе розетки.
