Brevet FR2769756A1 — publié le 19990416

\ Bague-soufflet pour connecteur haute-tension et connecteur haute- tension obtenu. La présente invention concerne d'une manière générale un connecteur haute-tension (HT), en particulier pour l'alimentation des tubes à rayons-X. La source de courant HT pour l'alimentation d'un tube à rayons- X est classiquement enfermée dans un boîtier rempli d'un milieu isolant et réfrigérant, généralement une huile minérale, cependant que le tube à rayons-X est lui aussi également enfermé dans un autre boîtier rempli d'un milieu isolant et réfrigérant, par exemple une huile minérale. Selon le type de source de courant HT et le type de tube à rayons- X, monopolaire ou symétrique, un ou plusieurs câbles HT transportent le courant HT depuis la source jusqu'au tube à rayons-X. Ces câbles d'alimentation sont reliés à la source HT et au tube à rayons-X au moyen de connecteurs HT hermétiquement scellés. Ces connecteurs HT sont généralement constitués de deux parties, une partie femelle ou réceptacle qui est fixé de façon permanente au boîtier et une partie mâle ou fiche destinée à s'emboîter dans le réceptable pour réaliser la continuité électrique et qui constitue l'extrémité du câble HT. Pour supporter les hautes tensions de la source et du tube à rayons- X qui peuvent atteindre 150 kV ou plus, le réceptable et la fiche du connecteur HT sont réalisés en matériau isolant et ont des formes et dimensions généralement imposées par des normes internationales. Afin de protéger les utilisateurs, les boîtiers de la source HT et du tube à rayons-X sont reliés à la masse et une gaine externe du câble HT est également reliée à cette masse par l'intermédiaire de parties métalliques du réceptable et de la fiche. La source HT et le tube à rayons-X sont électriquement reliés au câble HT par des contacts métalliques coopérants disposés dans la fiche et le réceptable des connecteurs. Pour éviter une décharge électrique entre les contacts et les pièces métalliques du connecteur de la source HT ou du tube à rayons-X, l'intervalle existant entre le réceptable et la fiche est rempli avec un fluide électriquement isolant, par exemple une huile ou une graisse minérale telle qu'une huile ou une graisse de silicone. Pour maintenir ce fluide isolant dans l'intervalle entre le réceptacle et la fiche, un joint annulaire d'étanchéité est disposé entre l'extrémité ouverte du réceptable et une bride de la fiche. Comme le volume du fluide d'isolation varie en fonction de la température, de fait s'accroît lorsque la température augmente, il est nécessaire pour éviter des pressions trop élevées pouvant conduire à des fuites du fluide d'isolation et même à la destruction du réceptacle avec un risque de décharge électrique HT, de compenser cette augmentation de volume du fluide d'isolation. Pour compenser de telles variations de volume du fluide d'isolation, on utilise une bague-soufflet dont le volume varie en fonction de la pression du fluide d'isolation pour accommoder l'augmentation de volume du fluide d'isolation. En outre, ce joint d'étanchéité annulaire doit fonctionner sur un large domaine de température et résister chimiquement au fluide d'isolation chaud. Une première bague-soufflet classiquement utilisée est la bague représentée à la figure 2. Cette bague 41 est une bague en métal ayant une paroi latérale 42 repliée en accordéon. Cette bague est de manipulation aisée et fiable à long terme, mais est très coûteuse à fabriquer. Une autre bague-soufflet également utilisée est représentée à la figure 3. Cette bague composite 43 se compose d'un anneau métallique plat 44 sur lequel est fixé un anneau en élastomère 45 formant un demi tore à l'intérieur de l'anneau métallique 44. Cette bague-soufflet est de manipulation difficile, exige des moyens de montage de grande précision pour éviter les fuites et est coûteuse. La présente invention a donc pour objet de fournir une bague- soufflet pour un connecteur haute-tension qui remédie aux inconvénients des bagues-soufflets de l'art antérieur, et en particulier qui soit fiable, facile à fabriquer et peu coûteuse. La présente invention a également pour objet un connecteur HT comportant une telle bague-soufflet. On atteint les buts ci-dessus selon l'invention en réalisant une baguesoufflet pour connecteur HT qui se compose d'une aâme annulaire en une mousse d'élastomère à cellules fermées entièrement enrobée dans une enveloppe faite d'un élastomère résistant au liquide d'isolation et de refroidissement à la température de fonctionnement du connecteur HT. On peut utiliser pour l'âme de la bague-soufflet selon l'invention toute mousse élastomère à cellules fermées, par exemple une mousse de polyuréthanne ou de néoprène. Etant donné que les mousses élastomères usuelles ne possèdent pas la résistance voulue vis-à-vis du liquide d'isolation et de refroidissement (par exemple une huile) présent dans le connecteur HT, en particulier à chaud, la mousse élastomère est entièrement enrobée dans une enveloppe en un élastomère résistant au liquide d'isolation et de refroidissement, à la température de fonctionnement du connecteur HT. On peut utiliser pour l'enveloppe tout élastomère satisfaisant à l'exigence ci-dessus. Parmi les élastomères utilisables, on peut citer les élastomères d'oléfine tels que le néoprène, les polyesters élastomères, les élastomères de silicone, les élastomères d'oléfines halogénées, en particulier chlorées, et les élastomères de polyuréthanne. La suite de la description se réfère aux figures annexées, qui représentent respectivement: Figure 1 - une vue en coupe d'un connecteur HT incluant une bague-soufflet; Figure 2 - une vue en coupe d'une bague-soufflet de l'art antérieur; Figure 3 - une vue en coupe d'une autre bague-soufflet de l'art antérieur; et Figure 4 - une vue en coupe d'une bague-soufflet selon l'invention. La figure 1 représente un connecteur HT dans lequel on peut incorporer une bague-soufflet selon l'invention. Le connecteur HT de la figure 1 comprend une partie femelle ou réceptacle 10 et une partie mâle ou fiche 20. Le réceptacle 10 est fixé au boîtier 30 d'un dispositif HT tel qu'une source d'alimentation HT ou d'un tube à rayons-X. Ce réceptacle 10 comprend une enveloppe généralement isolante, de forme tronconique, ayant une paroi latérale 11, une paroi de fond 12, et une extrémité ouverte pourvue d'une bride de raccordement 13. Un contact électrique 14, par exemple un contact femelle, est disposé à l'intérieur du réceptacle 10 sur sa paroi de fond 12. La fiche 20 du connecteur, électriquement reliée à un câble HT 24, comprend un corps en matériau électriquement isolant 21 ayant une forme tronconique complémentaire de celle du réceptacle 10 et une bride annulaire 22, généralement métallique, au niveau du raccordement du corps isolant 21 avec le câble HT 24. La face avant du corps isolant 21 comprend un contact électrique 23, par exemple un contact mâle, raccordé au conducteur du câble HT 24, coopérant avec le contact 14 du réceptacle 10 pour réaliser la continuité électrique entre l'alimentation HT ou le tube à rayons-X et le câble HT 24 lorsque la fiche 20 est emboîtée dans le réceptacle 10. Comme le montre la figure 1, le réceptacle 10 est maintenu sur le boîtier métallique 30 par l'intermédiaire de la bride 13 au moyen d'un écrou annulaire fileté intermédiaire 31 coopérant avec une paroi verticale filetée complémentaire du boîtier 30. Entre la bride 13 du réceptacle 10 et un rebord annulaire de la bague intermédiaire 31, est disposée une bague-soufflet 40 selon l'invention. La fiche 20 du connecteur est maintenue dans le réceptacle 10 par la force de compression exercée par un écrou annulaire fileté 32 coopérant avec la paroi verticale filetée du boîtier 30, sur la bride annulaire 22 pour appliquer cette dernière contre l'écrou intermédiaire 31. Le boîtier 30, l'écrou intermédiaire 31let l'écrou 32 qui sont en matériau électriquement conducteur, assurent la continuité de masse du blindage du câble HT 24 vers le boîtier. Des joints toriques d'étanchéité, classiques, 34, 35, 36, sont généralement disposés entre le boîtier 30 et la bride 13 du réceptacle 10 et entre l'écrou intermédiaire et les brides 13 et 22 du réceptacle 10 et de la fiche 20. L'espace entre le corps isolant 21 de la fiche 20 et la surface interne du réceptacle 10 est rempli d'un liquide d'isolation électrique et de refroidissement 25, par exemple une huile. Lors du fonctionnement du connecteur HT, l'accroissement de la température du liquide d'isolation et de refroidissement accroît la pression exercée par le liquide. La bague-soufflet 40 selon l'invention permet de maintenir l'étanchéité entre le réceptacle 10 et la fiche 20 du connecteur tout en accommodant l'augmentation de pression du liquide d'isolation. Comme le montre la figure 4, la bague-soufflet 40 selon l'invention comprend une âme annulaire 46 en une mousse élastomère à cellules fermées qui est totalement enrobée dans une enveloppe 48 constituée d'un élastomère résistant au liquide d'isolation et de refroidissement, à la température de fonctionnement du connecteur. Du fait de la présence de l'âme 46 en mousse élastomère à cellules fermées, la bague-soufflet possède une élasticité suffisante pour compenser les augmentations de volume du liquide d'isolation. L'enveloppe 47 en élastomère assure la résistance de la bague-soufflet à l'action corrosive du liquide d'isolation chaud, les mousses élastomères classiques n'ayant pas une résistance suffisante. REVENDICATIONS 1. Bague-soufflet d'étanchéité pour connecteur haute-tension, caractérisée en ce qu'elle comprend une âme annulaire (46) en mousse élastomère à cellules fermées entièrement enrobée dans une enveloppe (47) en élastomère résistant au liquide d'isolation électrique et de refroidissement utilisé dans le connecteur, à la température de fonctionnement du connecteur. 2. Bague-soufflet selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'âme annulaire est en mousse de polyuréthanne ou de néoprène. 3. Bague-soufflet selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élastomère de l'enveloppe est choisi parmi les élastomères d'oléfines, d'oléfines halogénées, de polyester, de silicone et d'uréthanne. 4. Connecteur haute-tension comprenant un réceptacle (10), une fiche (20) complémentaire du réceptacle et venant s'emboîter dans le réceptacle pour réaliser la continuité électrique et une bague-soufflet (40) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, disposée entre le réceptacle (10) et la fiche (20) pour accomoder l'augmentation du volume du fluide d'isolation. 5. Connecteur haute-tension selon la revendication 4, dans lequel la bague-soufflet (40) est disposée entre une bride (22) de la fiche (20) et une bride (13) du réceptacle (10).