Brevet FR2587832A1 — publié le 19870327

1. La présente invention concerne les systèmes de contacts modulaires tels que les têtes de cables pour ré- partiteurs téléphoniques, et a pour objet un dispositif de protection et de contrôle pour de tels systèmes, contre les surtensions provenant de l'extérieur: foudre, in- duction (voies ferrées), perturbations apportées par la ligne, impulsions électromagnétiques (explosions nuclé- aires), etc. La tête de cable, qui est un exemple typique de système modulaire, et auquel on se reférera par la suite à titre d'exemple, assure une fonction de test et protection. Elles comportent une série de contacts formés chacun par deux lamelles en métal souple, en appui élastique l'une contre l'autre. En glissant entre les lamelles en contact un élément plat et mince, on peut interrompre la connexion, ou placer en série tout circuit de test, de mesure, de pro- tection etc. En particulier on peut placer un parafoudre. Les têtes de cables et autres systèmes tels que les rég- lettes sont conçus pour recevoir un certain type de para- foudres bien défini, de fusibles ou autres composants de protection (varistance). La cassette qui reçoit les organes est conçue en fonction des organes. Le choix des organes détermine une certaine cassette. En particulier, si l'on veut changer de parafoudre, par exemple passer d'une pro- tection bipolaire, à une protection tripolaire, il faut changer de cassettes et cela coute cher. La protection tripolaire groupe les deux conducteurs d'un circuit sur un même composant. Toute surtension entre une phase et la terre ou l'autre phase provoque la mise en court circuit et à la terre des deux phases. Dans l'étude de la protection, les phénomènes sont assez mal connus, car ils sont rapides, destructeurs, et difficiles à reproduire en laboratoire dans des conditions réelles. Si l'on pouvait disposer d'un support transformable ou adaptable, cela permettrait de faire des recherches et laisserait toutes les portes ouvertes. Conformément à la présente invention, un dispositif de protection contre les surtensions pour système modulaire de contacts de phase disposés parallèlement constitués chacun de deux lames souples en appui élastique l'une contre l'autre, comporte pour chaque paire de contacts, un contact élastique de masse disposé entre les deux contacts de phase de chaque paire, associé à une languette garnie au moins sur une face de trois surfaces conductrices, disposées de façon à venir en contact avec les deux paires de lames et avec le contact élastique de masse quand la languette est introduite entre les lames des contacts, les surfaces conductrices s'étendant à une distance des zones de contact, toutes les trois dans la même direction. L'invention va maintenant être expliquée plus en détails au cours de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins ci- joints, et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins, la fig. 1 est une vue en élévation d'une tête de cable, avec un conducteur de terre selon l'invention, représenté en pointillé, la tête de cable étant encliquetée sur un rail support autoporteur, la fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-II de la figure 1, la fig. 3 est une vue à plus grande échelle de la partie de la figure 1 à l'intérieur du cercle C, la fig. 4 est une vue en perspective à plus grande échelle des éléménts conducteurs d'une partie de la tête de cable, avec une languette support de composants, et la fig. 5, une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 3. 3. La tête de cable 1 sur la figure 1 comporte un boitier en matière plastique 2 dans lequel sont logds et maintcnu5 par une légère déformation élastique, des contacts 3, 3', 3" etc. Chaque contact (voir figures 2 et 4) est constitué de deux lames souples 5 a, 5 b dont les unes extrémités 'a, 5'b sont en appui élastique l'une contre l'autre et placées de préférence à l'intérieur du boitier 2, tandis que les autres extrémités 5"a, 5"b sont écartées l'une de l'autre et placées à l'extérieur du boitier. En introduisant une languette 4 entre les lames 5 a, 5 b, de façon connue, on pourra couper le circuit ou procéder à des tests, des mesures etc. Les extrémités 5"a, 5"b sont conformées de toute façon appropriée pour être connectées à des conduc- teurs, par exemple la lame 5 a reçoit une extrémité de cable 6,6' et la lame 5 b une jarretière 7,7'. Les ex- trémités 5"a, 5"b pourront par exemple être des contacts autodénudants à fentes. D'une manière générale, deux paires de lames 5 a, b forment un contact 51, 52, 53 etc. et les deux phases 6,6' de chaque circuit du cable sont connectées à deux contacts adjacents 51, 52. Jusqu'ici, la structure décrite est classique. En utilisant des languettes que l'on peut introduire entre les lames 5 a, 5 b des contacts 51, 52 etc. on peut effectuer des mesures, des protections, etc. Conformément à la présente invention, le boitier com- porte en outre des contacts de masse 61, 62, 63... qui peuvent avantageusement être solidaires d'une barre de masse 60. Ces contacts et la barre forment une sorte de peigne. Chaque contact de masse est disposé entre les deux contacts associés d'un circuit de tête de cable et chaque ensemble de deux contacts d'un circuit avec le contact de masse corres- pondant est associé à une languette 4 destinée à être glissée entre les lames 5 a, 5 b et contre la lame de masse 61 de façon que trois zones 41, 42, 43 d'une face de la languette soient, quand la languette est enfoncée, en contact avec une lame 5 a, une lame de masse 61 et l'autre lame 5 a du même circuit. La languette porte avantageusement trois bandes mé- tallisées 410, 420, 430 s'étendant sensiblement d'un bout à l'autre de la languette en direction du mouvement d'en- foncement, ces bandes portant les zones 41, 42, 43 res- pectivement. Afin de pouvoir définir la force élastique de contact du contact de masse 61, la lamelle correspondante est en application, en l'absence d'une languette 4, contre une butée 65 prévue en regard, de façon à limiter la déviation de la languette 61, quelque soit la force exercée par celle- ci pour se détendre. L'introduction d'une languette 4 est facilitée par la présence d'un biseau 66 sur l'arète supé- rieure de la butée (voir figures 3 et 5). En l'absence de la languette 4, la lame 61 est appliquée élastiquement contre la butée 65. La languette peut être introduite sans diffi- culté aléatoire, quelque soit la force avec laquelle la lamelle sera appliquée contre la languette, une fois celle- ci mise en place. De préférence, la barre de masse 60 est située du côté opposé aux extrémités extérieures 5"a, 5"b des lames de contact, qui émerge du côté vu de la tête de cable, tandis que le côté opposé porte les organes de fixation, par exemple par encliquetage sur un rail autoporteur 100. Selon une caractéristique particulièrement avan- tageuse de l'invention, la barre de masse 60 est munie d'un organe de contact 70 qui vient s'appliquer sur le rail 100, assurant ainsi la connexion de terre du seul fait de l'encliquetage de la tête de cable I sur le rail 100. Comme representé sur la figure 4, le contact 70 peut être réalisé par un pli de la feuille métallique dans laquelle est découpé le contact de masse. 5. La languette 4 peut porter à son extrémité extérieure tout composant désiré, par exemple un parafoudre 9 (fig. 2). On peut prévoir entre les bandes 410, 420, 430 deux para- foudres bipolaires, ou un parafoudre tripolaire. La languette peut faire partie d'une carte 110 (fig. 1) portant plusieurs languettes, et tous composants ou branchements désirés pour des circuits de test, de mesure, etc. La carte peut porter des fusibles, des varistances, des composants non connus, étudiables pour les impulsions électromagnétiques. Ce support permettra de déterminer et de tester ces composants. On peut tester ce qui se passe à l'intérieur de la tête de cable. La présence du peigne 60, à l'intérieur du boitier, et du côté opposé à la partie d'accès, libère de la place sur cette partie d'accès ce qui facilite les connexions. Sur un support très économique et sans outillage, on peut introduire des fonctions de protection très subtiles et très élaborées. Les composants peuvent être placés d'un côté de la carte, ou sur les deux côtés, face à face sur- moulés, ils peuvent être placés dans un boitier. Les languettes peuvent porter des bandes métallisées sur les deux faces, les bandes étant identiques Les bandes des deux faces peuvent être pontées deux à deux en regard. De cette façon, les languettes peuvent être introduites sans avoir à se préoccuper d'une orientation. Selon une autre caractéristique de l'invention, les bandes métallisées peuvent être connectées, d'une face à l'autre par l'inter- médiaire d'un élément fusible. Dans ce cas, l'introduction d'une languette entre des contacts réalise la mise en série d'un fusible. 6. La protection est extérieure à la tête de cable, Or la languette, o la carte portant le circuit imprimé est un mauvais conducteur. Dans-le cas d'une surtension, amenant par exemple le parafoudre au rouge cerise (1000 C) la tête n'est pas détruite, car il n'y a pas de conduction thermique, alors que dans les autres systèmes les liaisons électriques sont faites par des contacts électriques relativement bons conducteurs de la chaleur. Cela permet d'éviter d'incorporer dans les parafoudres, des dispositifs de mise en court cir- cuit intérieur qui sont très couteux et fonctionnent de façon aléatoire, ou des dispositifs de mise en court circuit ex- térieur, qui sont couteux. Selon une caractéristique de l'invention, la languette est réalisée en un matériau incombustible, tel que par exemple un composite verre epoxy. Cette particularité est très inté- ressante, elle évite la destruction du matériel lors d'un échauffement et la propagation de la flamme. Le support étant bon marché, le module peut être jeté après des expériences destructives, ce qui permet de faire des essais répétitifs des matériels installés. Le boitier 2 doit être prévu lors du moulage avec des épaulements et des cloisons convenables pour assurer le calage et le maintien en position du peigne 60. Si l'on ne désire pas utiliser ce dernier, ainsi que les languettes qui lui correspondent, le boitier peut être utilisé de façon classique. Avantageusement, la forme et l'élasticité des la- melles 5 a, 5 b sont choisies pour qu'il n'y ait pas de coupure des circuits entre les lamelles 5 a et 5 b lors de l'introduction et du retrait de la languette 4. 7. Ainsi, pour changer un parafoudre, on retire la languette, sans couper la ligne, et l'on introduit une autre languette, avec un parafoudre en état. La faculté de non interruption de la ligne est de plus en plus impor- tante, en particulier dans les lignes d'informatique et de transmission de données. Avantageusement, l'angle d'incidence du contact interne avec le plan de la languette, est très faible, de l'ordre de 15 (voir figure 3) ce qui facilite l'absence de rupture de la ligne, et en outre évite les arrachements et l'usure lors d'un grand nombre de manoeuvres. Les languettes peuvent être réalisées isolément, pour une paire de contacts, comme la languette 45 (fig. 1) ou être groupées, par exemple par 2 comme l'ensemble 46 (fig.1) ou former un peigne pour toute une tête de cable. Remarquons enfin que le fait d'interposer entre les séries de lames de contact, les languettes 4 porteuses de circuits imprimés ou les peignes de masse 60 constitue un effet d'écran qui améliore les qualités diaphoniques de la transmission. 8. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection et de contrôle pour systèmes de contacts modulaires, du type comportant une série de contacts de phase (51), (52), (53)... disposés parallèlement formés chacun par deux lamelles (5a), (5b) en métal souple, en appui élastique l'une contre l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte pour chaque paire de contacts de phase (51 - 52), (53 54), etc. un contact élastique de masse (61, 62...) disposé entre les deux contacts de phase de chaque paire, associé à une languette garnie au moins sur une face, de trois surfaces conductrices, disposées de façon à venir en contact respectivement avec les deux contacts de phase (51), (52) et avec le contact de masse (61) placé entre eux, quand la languette est intro- duite entre les lames (5a), (5b) des contacts de phase, les surfaces conductrices s'étendant à une distance des zones de contact, toutes les trois dans la même direction. 2. Dispositif selon la revendication 1. caractérisé en ce que les contacts élastiques de masse (61), (62)... sont solidaires d'une barre de masse(60)pour former un ensemble en forme de peigne. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les contacts de phases ont des prolongements de connexion (5"a), (5"b) orientés tous dans la même direction, la barre de masse (60) étant placée en direction opposée. 4. Dispositif selon une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les contacts sont portés par un bottier(2) encliquetable sur un profilé ou rail support(IOO), et que la barre de masse (60) est munie d'un élément de contact (70), venant en contact avec ledit profilé support (100) lors de l'encliquetage du bottier sur le profilé. 5. Dispositif selon une des revendications précé& dentes, caractérisé en ce que la languette (4) est réalisée en matériau incombustible, notamment un composite verre epoxy. 9, 6. Dispositif selon une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la languette (4) est munie de surface de contact sur ses deux faces, les surfaces étant pontées deux à deux en regard. 7. Dispositif selon une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la languette (4) est munie de surface de contact sur ses deux faces, les surfaces étant pontées deux à deux en regard par l'intermédiaire d'un composant de sécurité tel qu'un fusible,