Brevet FR2620274A1 — publié le 19890310

La présente invention concerne un système de connexion électrique entre un premier élément conducteur réalisé en un premier métal ou alliage et un second élément conducteur réalisé en un second métal ou alliage, premier et second éléments conducteurs entre lesquels est susceptible de se produire un phénomène de corrosion par électrolyse. L'invention s'applique plus particulièrement, quoique non exclusivement, à la mise à la masse de câbles à âme de cuivre sur une structure en alliage léger, notamment en aluminium, en particulier sur des aéronefs. On sait qu'il apparat une différence de potentiel entre deux métaux mis en contact (couple galvanique), laquelle dépend de la nature de ces métaux. Par ailleurs, lorsque cette différence de potentiel n'est pas négligeable et lorsque les deux métaux en contact se trouvent dans une ambiance non inerte, en particulier en présence d'humidité, il se produit un phénomène de corrosion par électrolyse. Pour éviter tout risque de corrosion, une solution consiste à revêtir les pièces métalliques destinées à venir au contact l'une de l'autre d'un revêtement protecteur. Quand on assemble lesdites pièces, les tensions de contact sont alors celles correspondant aux matériaux de protection, choisis de sorte que cette différence de potentiel de contact soit inférieure à une tolérance déterminée. Toutefois, le revêtement de protection, qui peut être naturel (comme une couche d'alumine pour une pièce en aluminium), est rarement bon conducteur de l'électricité. Ainsi, lorsque l'on veut établir un bon contact électrique entre deux pièces métalliques protégées, il convient tout d'abord d'enlever le revêtement de protection par décapage desdites pièces, ce qui, en revanche, augmente les risques de corrosion ultérieure. Par la suite, pour éviter tout risque de corrosion au niveau de la jonction, il faut donc réaliser une nouvelle protection. On sait, par ailleurs, que la structure d'un aéronef sert de conducteur de retour aux différents circuits de son installation électrique, et les points de mise à la masse, c'est-à-dire les points de jonction entre les câbles des circuits électriques et cette structure, sont répartis dans tout l'aéronef. Un point de mise à la masse est donc une jonction entre un câble, dont l'âme est généralement en cuivre nickelé, et une structure, généralement en alliage léger, notamment en aluminium. Il existe ainsi un problème de contact en chacun des points de mise à la masse dispersés sur la structure de 1' aéro- nef. Ce problème est d'autant plus aigu que ces points sont nombreux (plusieurs milliers) et que le couple galvanique cuivre-aluminium a une valeur élevée. La qualité et la fiabilité de ces jonctions sont pourtant primordiales, du fait qu'une mise à la masse défectueuse peut non seulement déclencher une panne, mais encore provoquer une panne cachée, en pouvant affecter la sécurité de l'aéronef. I1 est donc nécessaire de réaliser des tests périodiques sur lesdites jonctions. Jusqu'à présent, pour éviter la corrosion au niveau de ces jonctions, on les enrobe d'un produit d'étanchéité. Ainsi, le contact métal-métal subsiste, avec la différence de potentiel qui y est liée, mais il n'y a pas de corrosion tant que les points de contact sont à l'abri de l'humidité ou de tout agent susceptible de provoquer un phénomène de corrosion par électrolyse. Cependant, pour obtenir un tel résultat, il est nécessaire de réaliser de telles jonctions avec soin. Cela implique, en particulier, que de telles jonctions soient facilement accessibles (ce qui n'est pas toujours le cas lorsque l'assemblage de l'aéronef est très ava- cé), que le montage soit très soigné et qu'une attention particulière soit apportée lors de démontages et de remontages éventuels avec nettoyage et remise de la protection. En outre, le risque de corrosion demeure toujours, soit à la suite d'un montage défectueux, soit à cause de vibrations ou de coups pouvant faire sauter le produit d'étanchéité. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients, et concerne un système de connexion électrique entre deux éléments électriquement conducteurs réalisés en deux métaux (ou alliages) différents, adapté pour évi ter tout risque de corrosion par électrolyse entre lesdits deux éléments conducteurs. A cet effet, le système de connexion électrique entre un premier élément électriquement conducteur réalisé en un premier métal ou alliage et un second élément conducteur réalisé en un second métal ou alliage, premier et second éléments conducteurs entre lesquels est susceptible de se produire un phénomène de corrosion par électrolyse, est remarquable, selon la présente invention, en ce qu'il comprend un organe intermédiaire électriquement conducteur associé à des premiers et seconds moyens de raccordement auxdits premier et second éléments conducteurs, respectivement, et en ce que ledit organe intermédiaire est réalisé, de façon générale, en un métal ou alliage dont le potentiel d'oxydo-réduction est tel que la différence de potentiel par rapport au métal ou alliage dans lequel est réalisé ledit premier élément conducteur, ou ledit second élément conducteur respectivement, est inférieure à une valeur prédéterminée, telle que le couple galvanique métal-métal soit suffisamment faible pour éviter tout risque de corrosion par électrolyse, et en ce que la partie dudit organe destinée à être reliée audit second élément, ou audit premier élément respectivement, est revêtue d'une couche d'un métal. ou alliage dont le potentiel est tel que la différence de potentiel par rapport au métal ou alliage dans lequel est réalisé ledit second élément conducteur, ou ledit premier élément conducteur respectivement, est inférieure à une valeur prédéterminée telle que le couple galvanique métal-métal soit suffisamment faible pour éviter tout risque de corrosion par électrolyse. Ainsi, il n'est plus nécessaire, comme c'était le cas jusqu'à présent, de s'assurer de l'étanchéité de la jonction entre les deux éléments conducteurs réalisés en des métaux (ou alliages) différents. En particulier, les métaux ou alliages dans lesquels est réalisé ledit organe intermédiaire sont choisis de sorte que lesdites différences de potentiel sont inférieures à 200 mE. Avantageusement, ledit organe est réalisé dans le même métal ou alliage que ledit premier élément conducteur ou ledit second élément conducteur, respectivement. De même, avantageusement, ladite couche de revêtement est réalisée dans le même métal ou alliage que ledit second élément conducteur ou ledit premier élément conducteur respectivement. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit organe intermédiaire est réalisé sous forme d'une patte dont une branche est destinée à être reliée audit premier élément conducteur et dont l'autre ou les autres branches sont destinées à être reliées audit second élément conducteur. Ladite patte peut présenter une section transversale en L, ou une section transversale en Par ailleurs, dans le cas où ledit premier élément conducteur comprend au moins une cosse de raccordement en cuivre nickelé et où ledit second élément conducteur est une structure en aluminium, ledit organe intermédiaire est réalisé, de façon générale, en aluminium et la partie de celui-ci destinée à être raccordée à ladite ou auxdites cosses est revêtue d'une couche de nickel. Ou encore, dans le cas où ledit premier élément conducteur se présente sous forme d'un module recevant les extrémités d'une pluralité de câbles électriques et comportant un socle de raccordement en cuivre nickelé et où ledit second élément conducteur est une structure en aluminium, ledit organe intermédiaire est réalisé, de façon générale, en aluminium et la partie de celui-ci destinée à être raccordée audit socle est revêtue d'une couche de nickel. Dans les deux cas, la limite de la couche de nickel peut être protégée par un enduit étanche. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 illustre schématiquement une mise à la masse classique d'un câble électrique. La figure 2 illustre schématiquement une mise à la masse classique d'un faisceau de câbles groupés dans un module. La figure 3 représente schématiquement le système de connexion électrique selon l'invention adapté au cas de la figure 1. La figure 4 représente schématiquement le système de connexion électrique selon l'invention adapté au cas de la figure 2. Sur les figures 1 et 2, on a représenté deux exemples de mise à la masse classiques. Sur la figure 1, la cosse en cuivre nickelée 1 pour le raccordement d'un câble électrique 2 est fixée, par sa patte 3, par exemple à l'aide d'un boulon 4 à une structure 5 en alliage léger, par exemple d'aluminium, jouant le rôle de masse. Dans ce cas, une couche de vernis étanche 20 (dont l'épaisseur est exagérée sur la figure pour des raisons de clarté du dessin) permet d'isoler la zone de jonction 6 entre la patte 3 et la structure 5 pour éviter les risques de corrosion par électrolyse. Le vernis recouvre les parties exposées du boulon 4, ainsi que les zones de la patte 3 et de la structure 5 correspondant à la jonction 6. Dans le cas de la figure 2, le module 7 recevant un faisceau d'extrémités de câbles 2 est fixé, par l'intermédiaire d'un socle 19 et à l'aide d'un boulon 8, à la structure en alliage d'aluminium 5, et l'étanchéité de la zone de jonction 9 est assurée par un joint torique 10 et une couche de vernis étanche 20 au niveau du boulon 8. Dans les deux cas ci-dessus, les opérations de montage sont les suivantes a) opérations sur la pièce de structure 5 - perçage - décapage pour permettre la conduction électrique - mise en place d'une protection provisoire (vaseline) b) opérations ultérieures effectuées sur l'aéronef par exemple - nettoyage de la vaseline - dans le premier cas, fixation de la cosse et dépôt du vernis de protection, et, dans le second cas, fixation du module avec joint d'étanchéité. On conçoit donc que ces réalisations classiques de mise à la masse présentent un certain nombre d'inconvénients, à savoir - un travail compliqué et délicat - des opérations qui se prêtent mal à une automatisation - des risques de malfaçon en cas de démontage et de remontage (serrage sur vernis par exemple) - une fiabilité incertaine. Les figures 3 et 4 illustrent deux exemples de réalisation du système de connexion électrique selon l'invention. En se référant à la figure 3, la cosse de raccordement 1 en cuivre nickelé d'un câble 2 est fixée, par exemple à l'aide d'un boulon 11 à la branche 12, recouverte d'un dépôt de nickel 13, d'une patte intermédiaire 14 de section transversale en L, réalisée de façon générale en aluminium, dont l'autre branche 15 est fixée, par exemple à l'aide de rivets 16, à la structure en aluminium 5 jouant le rôle de masse. Pour éviter tout risque de corrosion à la limite 17 du nickelage, un enduit d'étanchéité (non représenté) est prévu à cet endroit. Par ailleurs, les parties exposées des rivets 16 peuvent être recouvertes d'un vernis étanche de protection (non représenté). Sur la figure 4, le module 7 recevant les extrémités d'une pluralité de câbles électriques 2 est fixé, par son socle 19 en cuivre nickelé, à l'aide d'un boulon 18 à la branche 12, recouverte d'un dépôt de nickel 13, de la patte intermédiaire 14 de section transversale en Q . La patte 14 est réalisée, de façon générale, en aluminium, et ses branches latérales 15 sont fixées, par exemple à l'aide de rivets 16, à la structure en aluminium 5 jouant le rôle de masse. Pour éviter tout risque de corrosion, aux limites 17 du nickelage, un enduit d'étanchéité (non représenté) est prévu à ces endroits. Par ailleurs, comme précédemment, les parties exposées des rivets 16 peuvent être recouvertes d'un vernis étanche de protection (non représenté). Les opérations de montage, dans le cas des figures 3 et 4, sont les suivantes a) opérations primaires sur la pièce de structure 5 - perçage - décapage - fixation de la patte 14 sur la structure 5 à l'aide des rivets 16 - dépôt du vernis de protection des rivets 16. b) Opération effectuée sur l'aéronef - fixation par boulon 11 de la cosse 1, par sa patte 3 ou par boulon 18 du module 7, sur la partie nickelée 12 de la patte intermédiaire 14. Ainsi, le système selon l'invention permet - une très bonne fixation mécanique - la réalisation de connexions multiples, par exemple par empilage, sans précautions spéciales - le montage de l'élément de métallisation (patte inter médiaire) dans une phase primaire de fabrication - l'automatisation dans le montage - un contrôle aisé de la métallisation - I'obtention d'une très grande fiabilité. REVENDICATIONS 1 - Système de connexion électrique entre un premier élément électriquement conducteur réalisé en un premier métal ou alliage et un second élément conducteur réalisé en un second métal ou alliage, premier et second éléments conducteurs entre lesquels est susceptible de se produire un phénomène de corrosion par électrolyse, caractérisé en ce qu'il comprend un organe intermédiaire électriquement conducteur (14) associé à des premiers et seconds moyens de raccordement (11, 18 ; 16) auxdits premier et second éléments conducteurs (1, 19 ; 5) respectivement, et en ce que ledit organe intermédiaire (14) est réalisé, de façon générale, en un métal ou alliage dont le potentiel d'oxydo-réduction est tel que la différence de potentiel par rapport au métal ou alliage dans lequel est réalisé ledit premier élément conducteur (1, 19), ou ledit second élément conducteur (5) respectivement, est inférieure à une valeur prédéterminée telle que le couple galvanique métal-métal soit suffisamment faible pour éviter tout risque de cprrosion par électrolyse, et en ce que la partie (12) dudit organe (14) destinée à être reliée audit second élément (5) ou audit premier élément (1, 19) respectivement, est revêtue d'une couche (13) d'un métal ou alliage dont le potentiel est tel que la différence de potentiel par rapport au métal ou alliage dans lequel est réalisé ledit second élément conducteur (5), ou ledit premier élément conducteur (1, 19) respec tivement, est inférieure à une valeur prédéterminée telle que le couple galvanique métal-métal soit suffisamment faible pour éviter tout risque de corrosion par électrolyse. 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les métaux ou alliages dans lesquels est réalisé ledit organe intermédiaire (14) sont choisis de sorte que lesdites différences de potentiel sont inférieures à 200 mV. 3 - Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe (14) est réalisé dans le même métal ou alliage que ledit premier élément conducteur (1,19) ou ledit second élément conducteur (5), respectivement. 4 - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite couche de revêtement (13) est réalisée dans le même métal ou alliage que ledit second élément conducteur (1, 19) ou ledit premier élément conducteur (5), respectivement. 5 - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe intermédiaire est réalisé sous forme d'une patte (14) dont une branche (12) est destinée à être reliée audit premier élément conducteur (1, 7) et dont l'autre et les autres branches (15) sont destinées à être reliées audit second élément conducteur (5). 6 - Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite patte (14) présente une section transversale en L. 7 - Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite patte (14) présente une section transversale en R 8 - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans le cas où ledit premier élément conducteur comprend au moins une cosse de raccordement en cuivre nickelé (1) et où ledit second élément conducteur est une structure en aluminium (5), ledit organe intermédiaire (14) est réalisé, de façon générale, en aluminium et la partie (12) de celui-ci destinée à être raccordée à ladite ou lesdites cosses (1) est revêtue d'une couche de nickel (13). 9 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caractérisé en ce que, dans le cas où ledit premier élément conducteur se présente sous forme d'un module (7) recevant les extrémités d'une pluralité de câbles électriques (2) et comportant un socle de raccordement en cuivre nickelé (19) et ou ledit second élément conducteur est une structure en aluminium (5), ledit organe intermédiaire (14) est réalisé, de façon générale, en aluminium et la partie (12) de celui-ci destinée à être raccordée audit socle (19) est revêtue d'une couche de nickel (13). 10 - Système selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que la limite (17) de la couche de nickel (13) est protégée par un enduit étanche.