Brevet FR2653942A1 — publié le 19910503

L'invention concerne un système de raccorde- ment pour câble plat blindé, particulièrement destiné aux câbles plats comportant un empilage de trois conduc- teurs, dont un est un conducteur haute tension et les deux autres sont des conducteurs équipotentiels basse tension. Le brevet français 86 09102 publié sous le N 2600828 et déposé le 24 juin 1986 décrit un con- necteur pour câble plat destiné à relier électriquement des pistes de deux circuits imprimés ou des pistes de circuit imprimé à un câble plat ou deux câbles plats entre eux. Le connecteur décrit dans ce brevet comporte un manchon en alliage à mémoire de forme à l'intérieur duquel sont mis en place les éléments conducteurs de manière à être superposés pour être en contact éLectri- que. Le manchon exerce une pression sur les éléments électriques sous l'effet d'une température prédétermi- née, ce qui assure la continuité électrique entre chaque conducteur superposé. Cependant un tel connecteur n'est utilisable que pour des câbles plats du type à conducteurs parallè- les sur un même plan. Il ne permet effectivement que d'assurer le raccordement entre câbles plats transportant des signaux basse tension. Ce connecteur n'a pas les caractéristiques requises pour des liaisons haute tension, ni la morpho- logie adaptée à ce type de liaison, laquelle doit per- mettre le raccord entre câbles plats blindés constitués par un empilage de trois conducteurs. En effet, des nécessités de diminution d'en- combrement des câbles haute tension aptes à transporter des énergies électriques impulsionnelles importantes ont conduit à substituer les câbles coaxiaux à section cylindrique par des câbles plats blindés comportant un empilage de trois conducteurs dont les deux situés à l'extérieur sont équipotentiels, basse tension. La fabrication de tels câbles relève de la technologie des circuits imprimés. En effet, les trois conducteurs se présentent sous forme de couches conductrices de faible épaisseur (35 >m de façon typique) disposées sur des couches isolantes. En conséquence, un besoin nouveau se fait sentir depuis la substitution des câbles coaxiaux clas- siques à section cylindrique par des câbles plats blin- dés constitués d'un empilage de trois pistes conductri- ces disposées sur des couches isolantes. La demanderesse s'est donc posé le problème de la réalisation de systèmes de raccordement entre deux câbles de ce type ou entre un câble de ce type avec un câble de type différent, ledit système devant avoir une taille la plus réduite possible, assurer à la fois une reprise de contact sans altération mécani- que ni thermique des pistes conductrices ou de leur support isolant et d'assurer lorsque le système est en dépression une parfaite étanchéité vis-à-vis de l'air autour de la zone de reprise de contact du conducteur haute tension et/ou entre la zone de reprise du conduc- teur haute tension et les zones de reprise des conduc- teurs basse tension. La demanderesse a conçu un système de raccor- dement qui ne présente pas les inconvénients des systè- mes de l'art antérieur, qui répond au problème posé et qui en outre possède les qualités diélectriques requises, le rendant apte à transférer une énergie impulsionnelle importante. A titre d'exemple, cette énergie est de l'ordre d'une durée de 1 Es sous une tension d'environ 3 500 V avec un débit approchant les mille ampères, et ce quelle que soit la pression, celle-ci pouvant être de l'ordre de la pression corres- pondant au minimum des courbes de Paschen. La présente invention a plus particulièrement pour objet un système de raccordement pour câble plat blindé du type comportant un empilage de trois conduc- teurs, un conducteur haute tension et deux conducteurs équipotentiels basse tension, le système étant apte à raccorder un câble plat à un autre type de câble ou un câble plat à un autre câble plat, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens de liaison comportant des conducteurs électriques partiellement dénudés en leurs extrémités, lesquelles se trouvent en contact intime avec les pistes correspondantes du câble plat, afin d'assurer les liaisons électriques de reprise de contact entre ce câble et un autre câble, -des pièces élastiques permettant de transmettre une pression sur les liaisons électriques de reprise de contact pour assurer ces contacts, la rétention du câble plat et enfin l'étanchéité des zones de contact, - un boîtier formé de deux demi-coquilles refermées sur l'ensemble constitué par les moyens de liaison et des pièces élastiques, - un moyen de maintien des deux demi-coquilles en posi- tion soit écartée, soit fermée, fournissant la pres- sion transmise par les pièces élastiques. Selon une variante de l'invention, les moyens de liaison sont constitués d'un câble monoconducteur constitué d'une piste conductrice Logée dans une couche d'isolant et d'un câble biconducteur constitué de deux pistes conductrices superposées, logées dans des couches d'isolant. Selon une autre variante de l'invention, les moyens de liaison sont constitués de trois câbles monoconducteurs, chacun étant constitué d'une piste conductrice enrobée d'isolant. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les pièces élastiques sont constituées de coussins en élastomère. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les deux demi-coquilLes sont constituées d'un matériau isolant électriquement et rigide, comportant un logement à L'intérieur duquel sont emprisonnés les coussins élastomères et les pistes conductrices de Liaison et du câble plat. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le moyen de maintien est constitué de lames res- sorts en forme de U dont les branches sont logées cha- cune dans une demi-coquille et d'une bague en alliage à mémoire de forme emboîtant La quasi totalité du boî- tier dans lequel les lames et la bague assurent des efforts antagonistes. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le moyen de maintien est constitué de ressorts logés dans les demicoquilles au niveau de leur jointure et d'une bague en alliage à mémoire de forme emboîtant la quasi totalité du boîtier, Les ressorts et la bague assurant des efforts antagonistes. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la bague est armée d'une lame ressort. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, Le système comporte un moyen de détrompage. Selon une première application le système de raccordement permet le raccordement entre deux câbles plats blindés sans rupture d'impédance, la piste conduc- trice de liaison du premier câble monoconducteur permet- tant la reprise de contact entre deux pistes basse tension des deux câbles plats, la piste conductrice de liaison du deuxième câble monoconducteur permettant la reprise de contact entre les pistes haute tension des deux câbles et La piste conductrice du troisième câble monoconducteur permettant la reprise de contact entre les deux autres pistes basse tension de ces deux câbles. Selon une deuxième application le système de raccordement permet le raccordement entre un câble plat blindé et un câble coaxial, la piste conductrice de liaison du câble monoconducteur permettant la reprise de contact entre une piste basse tension du câble plat et le conducteur extérieur du câble coaxial, les pistes conductrices de liaison du câble biconducteur permettant la reprise de contact entre la piste haute tension du câble plat et du conducteur central du câble coaxial d'une part et, d'autre part, entre l'autre piste basse tension du câble plat avec le conducteur extérieur du câble coaxial. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et qui est faite à titre d'exemple illustratif et non limitatif au moyen des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1A représente le schéma d'un système de raccordement conforme à l'invention, vu en coupe selon un plan longitudinal et relatif à une première variante d'exécution, - la figure 1B représente une coupe transversale AA du système selon la figure 1A, la figure 2A représente le schéma d'un système de raccordement conforme à l'invention, vu en coupe selon un plan longitudinal et relatif à une deuxième variante d'exécution, - la figure 2B représente une coupe transversale AA du système selon La figure 2A, le système étant en position fermée, - la figure 2C représente une coupe transversale AA du système selon la figure 2A, ce système étant en position ouverte, - la figure 3A représente le schéma du système de rac- cordement dans une application câble plat, câble coaxial, - les figures 3B, 3C, 3D, 3E représentent des détails relatifs à la figure 3A, - la figure 4 représente le schéma du système de raccor- dement dans une autre application câble plat, câble plat. Dans la description qui va suivre, les mêmes éléments portent les mêmes références. Le schéma représenté à la figure 1A permet d'illustrer le principe du système de raccordement pour un câble plat blindé selon l'invention. Ce système est apte à raccorder un câble plat blindé à un autre type de câble, notamment à un autre câble plat blindé ou à un câble coaxial. Le câble plat blindé 10 est constitué de trois pistes conductrices superposées, logées entre des couches d'isolant 4. La piste centrale 1 est une piste haute tension, les deux autres pistes 2, 3 sont équipotentiel- les basse tension. Une partie extrême du câble plat blindé est logée à l'intérieur du système. Les terminaisons des pistes sont dénudées. Les contacts avec le câble auquel doit être raccordé le câble 10 sont réalisés par des moyens de Liaison , 30, constituant une pièce intermédiaire entre les deux câbles à raccorder. Ces contacts sont repérés par les zones Z1 et Z2. Ces moyens de liaison 20, 30 comportent des conducteurs électriques 21, 31, 32 partiellement dénudés en leurs extrémités, lesquelles se trouvent en contact intime avec le câble plat 10 afin d'assurer les liaisons électriques de reprise de contact. Le schéma représenté sur cette figure 1A correspond en fait à une première variante d'exécution pour Les moyens de liaison 20, 30. En effet, selon cette première variante ces moyens sont constitués d'un câble monoconducteur et d'un câble biconducteur 30. Le câble monoconduc- teur comporte une piste conductrice 21 logée dans une couche d'isolant 22. Le câble biconducteur 30 comporte deux pistes conductrices 31, 32 superposées, intercalées par des couches d'isolant 33. Comme on peut le voir sur la figure 1A, Le système comporte des pièces élastiques constituées de préférence par des coussins élastomères 40-43 permet- tant de transmettre la pression fournie par la bague 60 sur les liaisons électriques de reprise de contact afin d'assurer ces contacts, la rétention du câble et enfin l'étanchéité des zones de contact Z1, Z2. Le système comporte également un bottier formé de deux demi-coquilles 50, 51 refermées sur l'en- semble constitué par les moyens de liaison et les. cous- sins 40-43. Comme on peut le voir également à partir de la coupe AA représentée à la figure lB, les moyens de maintien comportent une bague 60 en alliage à mémoi- re de forme qui emboîte la quasi totalité du boitier. La bague fournit un effort de pression suffisant sur les coussins élastomères en périodes d'utilisation normale du système et s'ouvre à basse température (soit en dessous de la température minimale d'utilisa- tion T déraccordement du câble avec une force nulle. Pour ce faire deux variantes peuvent être réalisées: - la bague 60 reçoit un traitement d'éducation qui lui procure une mémoire de forme à double sens. Ainsi en fonction de la température La bague possède deux formes. Pour une température T par exemple supérieure à -100 C, elle comprime les coussins élastomères et pour une température T inférieure à -100 C elle s'ouvre et Libère les coussins, - la bague 60 n'est pas éduquée de cette façon. On lui adjoint une armature constituée par une lame ressort 61 pour obtenir le changement de forme au refroidissement. Les moyens de maintien comportent en outre selon un exemple d'exécution une lame ressort 70 en forme de U. La lame 70 et la bague 60 exercent des ef- forts antagonistes. La bague 60 assure la fermeture du système lorsque celui-ci est dans une température normale d'utilisation. La lame 70 a tendance au contraire à s'écarter pour permettre la libération des câbles dès que la bague se trouve placée dans une température très faible. Le système comporte en outre des moyens de détrompage 72. On a représenté sur la figure 2A un système de raccordement selon l'invention vu en coupe selon un plan longitudinal, afin d'illustrer une deuxième variante d'exécution pour les moyens de liaison 20, , 35. Selon cette variante, les moyens de liaison comportent trois câbles monoconducteurs. Les deux câbles , 35 de reprise de contact basse tension sont identiques dans leur forme. Ces trois câbles 20, 30, 35 sont chacun constitués d'une piste conductrice 21 et 32 pour la basse tension et 31 pour La haute tension, enrobée d'une couche d'isolant 22, 36, 33. Les figures 2B et 2C représentent la même coupe transversale AA, la figure 2B correspondant à une position fermée pour le système, aLors que la figure 2C correspond à une position ouverte. Ces figures permettent de montrer les moyens de maintien constitués par une bague 60 en alliage à mémoire de forme et par des ressorts 75 placés aux jointures des deux demi-coquilles 50, 51. Les ressorts constituent une variante d'exécution par rapport à la lame ressort 70 présentée sur la figure lB. En effet, ces deux solutions sont des solutions équivalentes, toutes les deux adaptées aux deux variantes Fig. 1A, Fig. 2A. Tout comme dans le cas de la figure 1A, la bague 60 exerce une pression sur les coussins 40-43 afin d'assurer les contacts électriques et une parfaite étanchéité à l'air. Cette étanchéité est renforcée pour les colliers élastomères E. La figure 3A représente le schéma d'un systè- me de raccordement conformément à l'invention s'appli- quant au raccordement d'un câble plat 10 et d'un câble coaxial 90. Pour simplifier la représentation, la struc- ture en couche des câbles, câble plat et moyens de Liaison, n'a pas été représentée. Le système comporte dans sa partie droite un logment destiné à insérer l'extrémité du câble coaxial 90 et à mettre en contact de façon définitive ce câble coaxial avec les moyens de liaison. La mise en contact entre les moyens de liai- son est également visible sur les figures 3B et 3C. La figure 3B permet d'illustrer le contact entre la piste 31 haute tension et Le conducteur central 91. Les flèches symbolisent la pression exercée par les bagues 80 (figure 3A) en alliage à mémoire de forme. La figure 3C permet d'illustrer le contact entre la piste basse tension 32 et le conducteur extérieur 92 du cSble coaxial. La figure 3D illustre un exemple de bague 80. La figure 3E illustre la terminaison du câble coaxial 90 inséré dans le système. La référence 93 correspond au matériau iso- lant placé autour du conducteur central 91 et autour du conducteur extérieur 92. La figure 4 correspond à un autre exemple d'application qui est celle du raccordement entre deux câbles plats blindés. Selon cet exemple, le système présente dans sa forme une parfaite symétrie. Cette symétrie est choisie de façon préférentielle dans ce cas, mais n'est nuLlement imposée pour le fonctionnement. Le principe de raccordement est identique aux principes décrits à propos des figures 1A et 2A. Dans cette application, on utilise deux autres des coussins élastomères 101 et 102 ayant la même fonction que les joints 40, 42 pour le deuxième câble plat blindé 100. Le système de raccordement dans cet exemple d'application permet en outre de ne pas provoquer de rupture d'impédance. 1 1 REVENDICATIONS 1. Système de raccordement pour câble plat blindé du type comportant un empilage de trois conduc- teurs, un conducteur haute tension et deux conducteurs équipotentiels basse tension, le système étant apte à raccorder un câble plat à un autre type de câble ou un câble plat à un autre câble plat, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens de liaison (20, 30, 35) comportant des conducteurs électriques partiellement dénudés en leurs extrémités, lesquelles se trouvent en contact intime avec les conducteurs (1, 2, 3) correspondants des câbles à raccorder afin d'assurer les liaisons électriques de reprise de contact entre ces câbles, - des pièces élastiques (40, 41, 42, 43) permettant de transmettre une pression sur les liaisons électri- ques de reprise de contact pour assurer ces contacts, la rétention du câble plat (10) et enfin l'étanchéité des zones de contact, - un boîtier formé de deux demi-coquilles (50, 51) refermées sur l'ensemble constitué par les moyens de liaison et les pièces élastiques, - un moyen de maintien (60, 70, 75) des deux demi- coquilles en position soit écartée, soit fermée, fournissant la pression transmise par les pièces élastiques. 2. Système de raccordement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison (20, 30) sont constitués d'un câble monoconducteur (20) constitué d'une piste conductrice (21) logée dans une couche d'isolant et d'un câble biconducteur (30) constitué de deux pistes (31, 32) conductrices superpo- sées logées dans des couches d'isolant. 3. Système de raccordement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison sont constitués de trois câbles monoconducteurs (20, , 35), chacun comportant une piste conductrice (21, 31, 32) logée dans une couche d'isolant. 4. Système de raccordement selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pièces élastiques (41, 43) sont constituées de coussins élastomères. 5. Système de raccordement selon L'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux demi-coquiLLes (50, 51) sont constituées d'un matériau isolant électriquement et rigide compor- tant un logement à l'intérieur duquel sont emprisonnés les coussins élastomères (41, 43) et Les pistes conduc- trices de liaison et du câble plat (10). 6. Système de raccordement selon l'une quel- conque des revendications I à 5, caractérisé en ce que le moyen de maintien est constitué de lames ressorts (70) en forme de U dont les branches sont logées chacune dans une demi-coquille et d'une bague (60) en alliage à mémoire de forme emboîtant la quasi totalité du boîtier dans lequel Les lames et La bague assurent des efforts antagonistes. 7. Système de raccordement selon l'une queL- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de maintien est constitué de ressorts (75) logés dans les demi-coquilles au niveau de leur jointure et d'une bague (60) en alliage à mémoire de forme emboîtant la quasi totalité du boîtier, les res- sorts et la bague assurant des efforts antagonistes. 8. Système de raccordement selon L'une quel- conque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la bague (60) est armée d'une Lame ressort (61). 9. Système de raccordement selon l'une quel- conque des revendications I à 8, caractérisé en ce que le système comporte un moyen de détrompage (72). 10. Système de raccordement selon l'une queLconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il permet le raccordement entre deux câbles plats blindés (10, 100) sans rupture d'impédance, la piste conductrice de liaison du premier câble monoconducteur permettant la reprise de contact entre deux pistes basse tension des deux câbles plats, la piste conduc- trice de liaison du deuxième câble monoconducteur per- mettant la reprise de contact entre les pistes haute tension des deux câbles et la piste conductrice de liaison du troisième câble monoconducteur permettant la reprise de contact entre les deux autres pistes basse tension de ces deux câbles. 11. Système de raccordement selon l'une quelconque des revendications I à 9, caractérisé en ce qu'il permet le raccordement entre un câble plat blindé (10) et un câble coaxial (90), la piste conduc- trice de Liaison du câble monoconducteur permettant la reprise de contact entre une piste basse tension du câble plat et le conducteur extérieur du câble coaxial, les pistes conductrices de liaison du câble biconducteur permettant La reprise de contact entre la piste haute tension du câble plat et du conducteur central du câble coaxial d'une part et entre l'autre piste basse tension du câble plat avec le conducteur extérieur du câble coaxial.