Enchufe eléctrico hembra de seguridad, que tiene aberturas de contacto por fricción (74,

75) para aceptar clavijas (32, 34) no conectadas a tierra de un enchufe macho (30) para proporcionar corriente eléctrica a un aparato eléctrico que tiene además un interruptor controlado eléctricamente (40) y circuitos inteligentes (100) para controlar el flujo de potencia recibido desde una fuente de potencia con intermedio del interruptor controlado eléctricamente hacia el enchufe hembra de seguridad (15) y, como mínimo, un sensor para determinar la inserción completa y apropiada del enchufe macho (30) del enchufe (15), estando dispuesto, como mínimo, un sensor a efectos de recibir emisiones desde una fuente de potencia después de pasar solamente a través de la abertura de contacto por fricción asociada, caracterizado porque el circuito inteligente comprende una fuente de radiación dispuesta entre las aberturas de contacto por fricción y caracterizado además porque, como mínimo, un sensor para controlar la inserción apropiada y completa del enchufe macho (30) está constituido por dos sensores (66, 68), dos canales que conectan la fuente de radiación a las respectivas aberturas de contacto por fricción (74, 75), estando dispuestos los dos sensores (66, 68) en el enchufe hem-bra en las proximidades de las respectivas aberturas de contacto por fricción opuestas a sus canales asociados (62, 64)

Enchufe eléctrico de seguridad con circuito lógico de control.

Esta solicitud reivindica los beneficios de US nº de serie 09/767.067, presentada en 22 de enero de 2001, que se incorpora a título de referencia.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un enchufe eléctrico de seguridad que tiene aberturas de contacto por fricción (74, 75) para aceptar clavijas (32, 34) no conectadas a tierra de un enchufe macho para proporcionar corriente eléctrica a un aparato eléctrico y asimismo se refiere a un procedimiento para el funcionamiento del enchufe eléctrico hembra de seguridad.

El enchufe eléctrico hembra de seguridad descrito en lo anterior es conocido por el documento US-A-5708551 que da a conocer un dispositivo de distribución eléctrica capaz de detectar la presencia de un enchufe. De acuerdo con una primera realización mostrada en la figura 2, el fotodiodo (11) queda dispuesto en las proximidades de un receptáculo, mientras que un receptor óptico queda dispuesto en las proximidades del otro receptáculo no conectado a tierra. Por lo tanto, si se inserta un objeto metálico en el receptáculo que tiene corriente del enchufe hembra, el circuito se cerrará y se suministrará corriente al enchufe, provocando una descarga eléctrica. Otra realización mostrada en la figura 5 da a conocer un sensor reflectante de infrarrojos dispuesto en las proximidades de un receptáculo único, preferentemente un receptáculo neutro. Si se inserta un enchufe macho en el enchufe hembra y la clavija neutra es insertada en el receptáculo neutro, el elemento transmisor de luz del sensor emite rayos infrarrojos para requerir la clavija. Los rayos reflejados por la clavija son detectados por el elemento receptor de luz reflejada del sensor. El método de luz reflejada es propenso a errores si la luz del sol se refleja de manera inadvertida en el enchufe hembra cerrando, por lo tanto, el circuito.

Todos los años, miles de personas mueren o sufren heridas por accidentes o incendios provocados por dispositivos o aparatos eléctricos defectuosos que provocan descargas eléctricas. Se han ideado múltiples dispositivos de protección para proteger a niños contra el acceso accidental a un enchufe hembra que podría provocar heridas debido a descarga eléctrica. Los aparatos eléctricos modernos más propensos a provocar accidentes están dotados de protección contra fallos mediante conexión a tierra.

Estos interruptores de circuitos conectados a tierra interrumpen el suministro eléctrico hasta que el circuito eléctrico recupera su situación normal, por ejemplo, reponiendo manualmente un seccionador electro-mecánico. Algunos circuitos se activan automáticamente cuando se reanuda el suministro normal de corriente. De manera conveniente, estos interruptores de circuitos conectados a tierra están cableados, por ejemplo, de manera directa a la herramienta, dispositivo o aparato o están moldeados en el cable destinado a línea de conducción para la herramienta u otro dispositivo. Los interruptores conectados a tierra están diseñados para detectar pequeños desequilibrios en un circuito por las fugas de corriente a tierra.

Los enchufes hembra eléctricos habituales de tipo incorporado, aplicables tanto en el ámbito doméstico como industrial, pueden estar dotados también de un interruptor de circuito de fallo conectado a tierra, es decir, un GFCI. Estos dispositivos GFCI proporcionan una función de prueba y de reposición, funcionando ambas conjuntamente, de manera que un GFCI que se ha disparado no puede ser reactivado si el circuito del GFCI no proporciona ya protección contra fallos de conexión a tierra. El botón de pruebas puede ser accionado todavía en el caso de estado neutro abierto, aunque el circuito GFCI ya no recibe corriente. Una característica de inversión de carga incorporada en la línea de conducción previene también la reposición del GFCI si la carga y las condiciones se han invertido por error. La superficie o cara del receptáculo del GFCI tendrá corriente, pero no se suministrará corriente a dispositivos situados más abajo, indicando inversión de carga.

Un sistema inteligente de interrupción de circuito se da a conocer, por ejemplo, en el documento US 6.111.733, en el que un circuito inteligente está conectado eléctricamente entre una fuente de corriente alterna (CA) y una carga para la interrupción del paso de la corriente alterna desde la fuente de procedencia a la carga cuando se detecta un estado de interrupción. Un interruptor de circuito conectado eléctricamente a terminales de fase y neutro de la fuente de corriente alterna define la condición de interrupción. Un interruptor renovador con una bobina relevadora y contactos de fase y neutro queda incluido de manera tal que los extremos de línea y de carga del contacto de fase están conectados eléctricamente, respectivamente, entre la abertura de fase del lado de carga del dispositivo interruptor y un terminal de fase de la carga. Los extremos de la conducción y de la carga del contacto neutro están conectados eléctricamente, respectivamente entre la abertura neutra de interrupción y un terminal neutro de la carga. La bobina del relevador está acoplada eléctricamente entre los lados de carga de dichos contactos de fase y neutro para controlar los contactos como respuesta a la señal de interrupción. Un detector de contactos abiertos de fallos de cableado (OCMD) está conectado eléctricamente a uno de los contactos de fase y neutro para detectar un estado de error de cableado cuando los contactos se encuentran en estado abierto y un detector de error de cableado de contacto cerrado (CCMD) está conectado eléctricamente al OCMD y a uno de los contactos de neutro y de fase para detectar un estado de error de cableado cuando los contactos se encuentran en situación de cierre. Un generador de señal de temporización genera señales de temporización del sistema. Un circuito de prueba acoplado eléctricamente al interruptor y el generador de señal de temporización comprueban la operabilidad de los medios de interrupción. Un circuito de alarma es sensible eléctricamente al circuito de pruebas, al generador de señal de temporización, al OCMD y al CCMD para comunicar un estado de fallo de cableado de contacto abierto, un estado de fallo de cableado de contacto cerrado, un estado de fallo operativo y la necesidad de un estado de prueba externo. Un suministro de corriente está conectado eléctricamente entre los extremos de carga de los contactos de fase y neutro y el generador de señal de temporización.

Por lo tanto, existe una necesidad continua de un enchufe eléctrico hembra que tenga características de seguridad adicionales para conseguir protección contra peligros relacionados con los enchufes hembra normales, tales como peligros de incendio debido a sobrecalentamiento, inserción de objetos impropios en el enchufe y sobrecarga de corriente. Además existe la necesidad de conseguir un enchufe hembra capaz de detectar si existe la presencia de una carga.

Características de la invención

Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un enchufe hembra conectado a un circuito inteligente transformando el enchufe hembra en un dispositivo controlado de forma lógica, de acuerdo con la reivindicación 1 y el procedimiento de funcionamiento de la reivindicación 12. El circuito inteligente está montado dentro o a lo largo de una caja de enchufe hembra de tipo homologado o normalizado, de manera que el propio enchufe hembra puede ser instalado de igual o similar manera que cualquier enchufe hembra instalado. El enchufe hembra con un circuito inteligente es preferentemente una caja de enchufe hembra de montaje en la pared, simple o doble y crea de esta manera un "enchufe hembra inteligente". Por lo tanto, se mantienen las funciones normales de la industria relativas a un enchufe hembra. El enchufe inteligente no altera el funcionamiento normal de ningún aparato o dispositivo y no cambia ni modifica el flujo eléctrico normal o cualquiera de sus características. Funciona a voltaje, amperaje y frecuencia nominales, por ejemplo, 120 V en corriente alterna y 10 amperios para utilización doméstica o a 240 V corriente alterna, 15 amperios para utilización comercial a 50 o 60 Hz. El enchufe inteligente de la presente invención permite el funcionamiento normal de cualquier dispositivo o aparato enchufado directamente en el mismo o con intermedio de un cable de prolongación. Puede ser utilizado con cualquier unidad de control normal marcha/paro o de tipo remoto o cualquier otro dispositivo de conmutación.