Brevet FR2597276A1 — publié le 19871016

Module de protection de ligne notamment pour bloc de raccordement téléphonique La présente invention concerne les modules de protection de ligne de transmission de signaux, notamment pour bloc de raccordement de type téléphonique. La protection des lignes électriques à courants faibles, telles les liaisons de signalisation ou les lignes téléphoniques reliées à des équipements électroniques, s'effectue classiquement à l'aide de parafoudres chargés de mettre temporairement ou définitivement les lignes à la masse en cas de fortes surtensions dues à la foudre ou à un contact accidentel avec une liaison de transport d'énergie électrique. Dans une forme bien connue de réalisation destinée aux lignes téléphoniques groupées dans des câbles multifilaires, les protections sont groupées en extrémité des lignes dans un bloc de raccordement qui permet d'éclater les lignes téléphoniques et qui comporte des modules de protection dans lesqueis sont montés les parafoudres. On connaît en particulier un type de bloc composé d'éléments superposables formant, après montage, un empilage matriciel d'alvéoles parallélépipédiques, rectangles, identiques, ouvertes en bout pour permettre l'insertion d'autant de tiroirs coulissants constituant chacun un module de protection pour les fils d'une ligne. Chaque module de protection comporte autant de parafoudres qu'il y a de fils dans une ligne à protéger. Les parafoudres, de type à gaz, sont de forme tubulaire allongée et comportent une queue de connexion généralement cylindrique à chaque extrémité, l'une de ces queues, dite de masse, est destinée à être reliée à une liaison de mise à la masse du bloc alors que l'autre queue, dite seconde, est destinée à être reliée à l'un des fils de la ligne à protéger. L'apparition d'une surtension anormalement élevée en ligne amorce un arc entre les électrodes du ou des parafoudres soumis à cette surtension ce qui permet l'écoulement vers la masse des courants injectés ou induits en ligne pendant sa durée. Lorsque cette surtension est de longue durée, par exemple lorsqu'elle est due à un rapprochement accidentel d'une liaison d'alimentation en énergie, il y a entretien du ou des arcs électriques et échauffement très important du ou des parafoudres concernés et de leur environnement dont certains éléments, classiquement en matériau plastique moulé, sont susceptibles de se déformer et de se souder entre eux rendant le bloc inutilisable. Pour remédier à cet inconvénient, on a donc prévu des modules de protection, tels que ceux présentés dans la demande de brevet nO 2560458 de la demanderesse, qui comportent des agencements thermiques de mise hors-circuit des parafoudres, ces agencements thermiques sont déclenchés par une élévation de température au-dela d'une valeur de seuil, choisie inférieure à la température du matériau plastique employé pour les blocs et les tiroirs. Dans un souci constant d'amélioration, on a cherché à augmenter encore la sécurité d'une part par simplification des agencements et d'autre part par incorporation de sécurités supplémentaires. A cet effet la présente invention propose un module de protection de ligne extérieurement identique ou semblable aux modules de protection classiques, de type tiroir, évoqués ci-dessus de manière à pouvoir s'encastrer dans les blocs de raccordement téléphonique à alvéoles de logement individuel des modules. Le module de protection comporte longitudinalement au moins un parafoudre de forme tubulaire maintenu en position dans les fentes de deux pièces de maintien, conductrices, solidaires de la structure porteuse du tiroir, par deux queues de connexion situées à ses extrémités. L'une des pièces de maintien, dite pièce de masse, débouche à l'extérieur et en bout de tiroir par un patin de contact pour prendre appui sur une languette de mise à la masse disposée en correspondance sur une paroi, vers le fond d'une alvéole. L'autre pièce de maintien vient prendre appui par un patin sur une lame conductrice de liaison, disposée longitudinalement sur une face du tiroir située de l'autre côté de ce tiroir par rapport au patin de contact, de manière que cette lame de liaison vienne en contact avec deux languettes conductrices respectivement disposées, l'une près du fond, l'autre près de l'entrée sur une paroi opposée à celle qui porte la languette de mise à la masse dans l'alvéole précédemment considérée le module comporte au moins un agencement thermique de bouclage qui assure la mise hors-circuit du parafoudre et qui est apte à être déclenché par une élévation de température dans le module au-dela d'une valeur de seuil choisie inférieure à la température du matériau isolant constituant au moins la partie de la structure porteuse de tiroir à laquelle est assujettie la pièce de masse. Selon une caractéristique de l'invention, l'agencement thermique de bouclage comporte une lame conductrice de mise à la masse qui, d'une part, est positionnée de manière à relier électriquement au moins l'une des deux languettes conductrices d'entrée et de fond, à la languette de masse en venant en contact avec une partie conductrice connectée directement ou indirectement à au moins l'une de ces deux languettes d'entrée et de fond et qui, d'autre part, est retenue élastiquement écartée de ladite partie conductrice du fait de sa fixation sur un élément du module par un produit adhésif solide uniquement en dessous de la valeur de seuil de température choisie. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en liaison avec les figures répertoriées ci-dessous. La figure 1 présente un alvéole et un module de protection classique en position inversée avec le dessus dessous pour la commodité de l'explication. La figure 2 présente une coupe longitudinale d'un module de protection selon une première variante de l'invention. La figure 3 présente une coupe longitudinale d'un module de protection selon une seconde variante de l'invention. Ainsi qu'indiqué plus haut le module de protection de ligne 1 est prévu pour venir s'encastrer dans une alvéole d'un bloc de raccordement 2 classiquement constitué par un empilage de galettes composées chacune d'une rangée d'alvéoles. De tels blocs de raccordement classiquement utilisés en entrée des centraux téléphoniques permettent de relier les lignes téléphoniques desservies par ces centraux aux équipements locaux et de protéger ces équipements locaux vis-à-vis des surtensions et surintensités transmises par les lignes suite à des incidents, tels que des coups de foudre ou encore des contacts avec des lignes de transmission d'énergie. En ce but on associe à chaque ligne entrante un module de protection 1 contenant autant de parafoudres 3 qu'il y a de fils de ligne ; ce module de protection, qui se présente sous forme d'un tiroir, vient se loger dans une alvéole affecté à la ligne. Chaque alvéole de forme parallélépipédique rectangle comporte, sur certaines de ces parois en matériau isolant, des languettes conductrices 4 destinées à assurer les liaisons électriques entre les fils de ligne, d'équipement et de masse et des éléments conducteurs correspondants du module de protection. De manière classique on prévoit dans chaque alvéole autant de languettes dites de fond, telles 4A et 4A' sur la figure 1, qu'il y a de parafoudres dans un module de protection. Ces languettes de fond 4A, 4A' sont disposées longitudinalement et en parallèle sur une première moitié de l'une des grandes faces internes de l'alvéole, à partir du fond ; elles débouchent à travers le fond d'alvéole et comportent extérieurement chacune un classique dispositif de connexion, par exemple à fente autodénudante, pour au moins un fil non représenté de la ligne entrante. On prévoit également dans chaque alvéole autant de languettes dites d'entrée, telles 4B et 4B', qu'il y a de languettes de fond. Ces languettes d'entrée 4B, 4B' s'étendent longitudinalement en parallèle à partir de l'entrée d'alvéole sur une seconde moitié de la grande face interne portant les languettes de fond 4A, 4A' ; elles débouchent, à l'extérieur de l'entrée d'alvéole, chacune par un dispositif de connexion pour au moins un fil, dit de jarretière, destiné à être connecté à l'équipement local desservi par la ligne considérée. On prévoit en fin dans chaque alvéole autant de languettes, dites de masse telles 5 et 5', qu'il y a de languettes de fond.Ces languettes de masse 5, 5' s'étendent longitudinalement en parallèle à partir du fond sur la plus grande partie de la grande face interne opposée à celle portant les languettes de fond 4A, 4A' et d'entrée 4B, 4B' et elles débouchent à travers la paroi de la face qui les porte de manière à venir en contact avec une connexion de masse non représentée. Ainsi une languette de masse 5 est disposée face à une languette de fond 4A qui lui correspond et qui est elle-même alignée avec une languette d'entrée 4B également correspondante. Un module de protection 1 se présente sous la forme d'un tiroir destiné à venir s'encastrer de manière amovible et prédéterminée dans une alvéole. Ce tiroir comporte une structure porteuse, en matériau isolant, qui est apte à venir coulisser entre les parois de l'alvéole. Cette structure porteuse enferme les parafoudres 3 qui sont de type tubulaires et qui sont disposés longitudinalement et en parallèle dans la structure. Chaque parafoudre 3, de type à gaz, comporte classiquement une queue de connexion 30 à chacune de ses extrémités. Ces deux queues de connexion 30 viennent s'insérer chacune dans une fente de deux pièces de maintien conductrices 6 ou 7 assujetties à la structure porteuse du tiroir de part et d'autre du parafoudre. Les pièces de maintien 7 sont dites pièces de masse, elles sont disposées parallèlement en fond de tiroir et comportent chacune un patin de contact 70 débouchant à l'extérieur et en bout de tiroir pour venir prendre appui sur une languette de masse 5 différente, lorsque le tiroir est mis en place. Les pièces de maintien 6 sont disposées parallèlement en tête de tiroir et comportent chacune un patin connecteur 60 venant prendre appui sur une lame conductrice et élastique de liaison 8, visible en figure 2, paroi située de l'autre côté de ce tiroir par rapport aux patins de contact 60 des pièces de maintien 6. Les lames de liaison 8 sont disposées longitudinalement, parallèlement les unes aux autres de manière que chacune d'entre elles, cambrée de manière appropriée classique, vienne dès insertion du tiroir prendre contact avec une languette d'entrée 4B et la languette de fond 4A alignée pour assurer une continuité électrique entre les fils de ligne et de jarretière respectivement reliés à ces languettes 4A et 413. En ce but chaque lame de liaison, enfermée par ses extrémités dans la structure porteuse du tiroir, comporte au moins une zone de contact à proximité de chacune de ces extrémités pour la mise en liaison avec les languettes et cette zone de contact est classiquement constituée par un renflement 80 ou 81 qui vient se plaquer contre la languette concernée par effet élastique lorsque le tiroir est mis en place. Dans l'exemple présenté en figure 2, chaque pièce de maintien 6 ou 7 est constituée par une lame conductrice qui est repliée et fendue au centre au niveau de sa pliure, perpendiculairement à cette pliure, pour permettre le coincement d'une queue de connexion 30 de parafoudre. L'une des extrémités de chaque pièce de maintien 6 ou 7 est agencée de manière à former un patin référencé 60 ou 70, alors que l'autre extrémité 72 vient élastiquement augmenter la pression d'appui du patin par appui sur un renflement, tel 61 ou 71, ménagé en amont du patin sur la lame qui le forme. Selon une première variante de l'invention, l'agencement thermique de mise hors-circuit de parafoudre est constitué à l'aide d'une lame conductrice de bouclage 9, assurant une mise à la masse. Cette lame par exemple en laiton, est ici plaquée par une première partie sur un premier emplacement de la pièce de masse 7 entre cette dernière et une paroi interne 10 du tiroir 1 au niveau de la queue de connexion 30 du parafoudre. Dans la réalisation présentée la lame de bouclage 9 est fendue de manière à chevaucher la queue de connexion 30, comme la pièce de masse 7, mais en sens inverse. La lame de bouclage 9 est repliée à angle droit, dans une seconde partie, pour venir se placer au moins approximativement parallèle à la lame conductrice de liaison 8 avec laquelle elle est susceptible d'être élastiquement amenée en contact, dans les conditions évoquées ci-dessous, de par son élasticité propre. Dans une troisième partie, la lame de bouclage 9 est successivement pliée deux fois de manière à venir s'assujettir par une extrémité contre l'extrémité 72 de la pièce de masse 7 à proximité de la zone de contact entre cette dernière et la languette de masse. L'assujettissement de la lame de bouclage 9, en un second emplacement situé sur l'extrémité 72 de la pièce de masse 7, s'effectue & l'aide d'un produit adhésif 90, de type colle ou soudure, prévu pour résister à la traction élastique de la lame de bouclage 9 tant que la température n'atteint pas une valeur de seuil, choisie inférieure à la température de ramollissement du matériau isolant constituant au moins la partie de la structure du tiroir 1 qui porte la pièce de masse. Dans un exemple préféré de réalisation le produit adhésif 90 est une soudure à l'alliage d'indium fondant à une température de quatre vingt degrés Celsius alors que le polyphénylène du tiroir se ramollit à deux cent soixante degrés Celsius. Ce peut également être une colle, par exemple de type colle à prise instantanée, dont la résistance à la traction s'écroule à une température de même ordre que celle prévue ci-dessus. Lors d'un incident, le parafoudre 3 s'échauffe et communique sa chaleur, notamment par sa queue de connexion 30, à la pièce de masse 3 et à la lame de bouclage 9. Si la quantité de chaleur fournie est importante, le produit adhésif 90 change d'état et voit sa résistance mécanique à la traction disparaître. L'extrémité de la lame de bouclage 9, préalablement assujettie à l'extrémité 72 de la pièce de masse 7, est alors relâchée et vient élastiquement s'appuyer sur la lame de mise en liaison 8, ainsi reliée à la masse, via la pièce de masse 7 et la languette de masse 5. Le parafoudre 3 est alors court-circuité et la mise à la masse s'effectue alors par l'intermédiaire de zones de contact sur les pièces concernées qui sont plus étendues que celle prévues dans un parafoudre et qui sont donc mieux aptes à permettre le transit de courants électriques relativement élevés. Bien entendu la lame de bouclage 9 peut éventuellement venir en contact avec une partie conductrice différente du tiroir ou du bloc de raccordement par un processus analogue, par exemple en direct sur une languette conductrice de fond 4A, ou éventuellement sur la seconde pièce de maintien 6, si besoin est ; ladite lame 9 est alors positionnée et/ou formée de manière différente de celle indiquée ci-dessus. Dans un but accru de sécurité, on peut aussi envisager d'associer un fusible 3C et une lame de bouclage telle 9C a un parafoudre 3 dans un tiroir lC tel que présenté figure 3, ce dernier étant ici destiné à venir se loger dans l'alvéole initialement prévu pour le tiroir 1. L'agencement thermique de bouclage comporte un fusible tubulaire 3C susceptible de temporairement supporter un courant de choc, ce fusible 3C est classiquement muni de deux embouts coiffant chacun une de ses deux extrémités et servant à la connecter électriquement. Dans l'exemple de réalisation présenté, le fusible 3C et le parafoudre 3 sont montés en série et alignés l'un derrière l'autre dans le tiroir 1C qui, comme le tiroir 1 prévu précédemment, est classiquement conçu pour recevoir côte à côte deux alignements d'un fusible et d'un parafoudre, les fusibles étant ici logés en fond de tiroir 1C. Une première lame conductrice de liaison 8C, fixée ici par agrafage sur l'ossature du tiroir, est repliée élastiquement en épingle double de manière à prendre contact, d'une part, par une branche d'épingle avec une languette de fond 4A de l'alvéole où le tiroir vient se loger, d'autre part, par l'autre branche d'épingle avec un des deux embouts de connexion du fusible 3C contre lequel elle vient latéralement se plaquer. Une seconde lame conductrice de liaison 8D, également fixée sur l'ossature du tiroir, est, en premier lieu, repliée à une extrémité de manière à prendre contact latéralement et par sa partie inférieure avec le second embout du fusible 3C qui est situé au centre du tiroir 1C. La seconde lame 8D est, en second lieu, cambrée élastiquement pour venir prendre contact par sa partie médiane supérieure avec la languette d'entrée 4B, située dans l'alignement de la languette de fond 4A précédemment considérée. La seconde lame 8D est en contact, en troisième lieu, par la partie inférieure de sa seconde extrémité avec la pièce de maintien 6C du parafoudre 3, qui est identique au parafoudre précédemment évoqué. Le parafoudre 3 est, comme précédemment, fixé par ses queues de connexion 30 dans deux pièces de maintien 6C et 7C, solidaires du tiroir 1C ; la pièce de maintien, dite de masse, 7C est située entre le parafoudre 3 et le fusible 3C, dont elle est séparée par une paroi interne du tiroir 1C. Dans l'exemple présenté, la pièce de masse 7C vient élastiquement en contact avec la languette de masse 5, lorsque le tiroir 1C est enfoncé dans l'alvéole, cette languette 5 courant longitudinalement en bas d'alvéole. La lame de bouclage 9C est de forme allongée et comporte un extrémité repliée en boucle sur elle-même pour former une épingle double sur une courte distance ; la courte branche ainsi formée est disposée de manière à venir librement s'appliquer contre la pièce de maintien 6C, en raison de son élasticité. De même que précédemment, la courte branche de la lame de bouclage 9C est maintenue élastiquement écartée de la pièce de maintien 6C par adhérence de son extrémité contre une partie fixe du tiroir. Cette partie fixe est ici constituée par l'autre branche plus longue de l'épingle double que forme la lame de bouclage 9C et l'adhérence est gbtenue comme précédemment par soudure ou collage. La branche longue de la lame de bouclage 9C vient entrer en contact par son autre extrémité d'une part élastiquement avec la languette de fond 5 d'autre part avec la pièce de masse 7C. En fonctionnement normal, la liaison entre languette d'entrée 4B et languette de fond 4A, correspondante et alignée, s'effectue par l'intermédiaire de la lame de liaison 8C, du fusible 3C et de la lame de liaison 8D en série ; le parafoudre 3 est placé entre la lame de liaison 8D et la pièce de masse 7C, elle-même reliée à la languette de masse 5. En cas d'incident entraînant l'amorçage du parafoudre 3, sans occasionner la rupture du fusible 3C en raison de la faible intensité du courant appliqué - par exemple moins de deux ampères pour des fusibles de type dix ampères -, le parafoudre s'échauffe et échauffe la lame de bouclage 9C dont le produit adhésif 90 perd sa résistance mécanique ; la branche courte de l'épingle double, que forme cette lame de bouclage, est alors libérée et vient élastiquement se plaquer sur la pièce de maintien 6C en court-circuitant le parafoudre. En cas d'incident au cours duquel l'intensité du courant traversant le fusible 3C est supérieure à ce qu'il est apte à supporter, c'est ce fusible qui interrompt la liaison entre les languettes de fond 4A et d'entrée 4B par sa fusion. REVENDICATIONS 1/ Module de protection de ligne, de type tiroir, notamment pour bloc de raccordement téléphonique (2) à alvéoles de logement individuel des modules, comportant longitudinalement au moins un parafoudre (3) de forme tubulaire maintenu en position par deux queues de connexion d'extrémité dans les fentes de deux pièces de maintien (6, 7) solidaires de la structure porteuse du tiroir (1), l'une des pièces de maintien (7), dite pièce de masse, débouchant à l'extérieur et en bout de tiroir par un patin de contact (70) pour prendre appui sur une languette de mise à la masse (5) disposée en correspondance sur une paroi, vers le fond d'une alvéole, l'autre pièce de maintien (6) venant prendre appui par un patin (60) sur une lame conductrice de liaison (8), disposée longitudinalement sur une face du tiroir située de l'autre côté de ce tiroir par rapport au patin de contact (70), de manière que cette lame de liaison (8) vienne au contact avec deux languettes (4A, 4B) conductrices respectivement disposées l'une près du fond, l'autre près de l'entrée sur une paroi opposée à celle qui porte la languette de mise à la masse (5) dans l'alvéole précédemment considérée, la languette de fond (4A) étant prévue pour être reliée à un fil de la ligne à protéger, alors que la languette d'entrée (4bu' est prévue pour être reliée à un fil de jarretière desservant un équipement local auquel doit être relié à la ligne, ledit module (1) comportant au moins un agencement thermique de bouclage qui assure la mise hors-circuit du parafoudre en cas d'élévation de sa température et qui est déclenché par une élévation de température dans le module au-delà d'une valeur de seuil, choisie inférieure à la température de ramollissement du matériau isolant constituant au moins la partie de la structure porteuse de tiroir à laquelle est assujettie ladite pièce de masse (7), ledit module étant caractérisé en ce que chaque agencement thermique comporte une lame conductrice de bouclage (9 ou 9C) assurant une mise à la masse qui, -d'une part, est positionnée de manière à relier électriquement au moins l'une des deux languettes conductrices de fond (4A) ou d'entrée (4B) à la languette de masse (5) en venant en contact avec une partie conductrice (7 ou 6C) connectée directement ou indirectement à au moins l'une de ces deux languettes de fond et d'entrée et qui, d'autre part est retenue élastiquement écartée de ladite partie conductrice du fait de sa fixation sur un élément (7 ou 9C) du module par un produit (90), de type soudure ou colle, solide uniquement en dessous de ladite valeur de seuil de température. 2/ Module de protection de ligne, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une lame de bouclage (9) qui est solidaire de la pièce de masse (7) en deux emplacements, étant d'une part adhésivement fixée en l'un de ces emplacements, de manière à être retenue en position écartée de la lame conductrice de liaison (8) et/ou de la languette conductrice d'entrée (4B) par un produit adhésif (90), tant que la température à laquelle le produit adhésif est porté, reste inférieure à la valeur de seuil, ladite lame de bouclage restant électriquement connectée à la pièce de masse au niveau du second emplacement, au-delà de ladite température de seuil. 3/ Module de protection de ligne, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lame de bouclage (9) est une lame métallique flexible immobilisée d'une part par une de ses extrémités contre la pièce de masse (5), dans la partie qui comporte la fente de coincement de queue de connexion (30) de parafoudre, d'autre part par son autre extrémité et par adhérence sur la pièce de masse (5) à proximité de la zone du contact de cette pièce de masse sur la languette de masse, ladite lame de bouclage étant pliée et élastiquement cambrée de manière à venir en contact par un repli avec la lame conductrice de liaison (8), à proximité de la zone de contact de cette dernière avec la languette de fond (4A). 4/ Module de protection de ligne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une lame de bouclage (9C) dont une extrémité est repliée sur elle même en épingle double à deux branches inégales dont la plus courte branche est maintenue élastiquement cambrée et assujettie sur l'autre par un produit adhésif (90), solide uniquement en dessous de ladite valeur de seuil de température. 5/ Module de protection de ligne selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lame de bouclage connectée à la pièce de masse (7C) du parafoudre (3) est disposée de manière que la branche la plus courte de l'épingle double qu'elle forme, vienne élastiquement s'appliquer contre ladite autre pièce de maintien (6C) de parafoudre dont elle est retenue écartée par le produit adhésif (90) qui l'assujettit à l'autre branche de l'épingle.