Brevet FR2794901A1 — publié le 20001215

CONNECTEUR DE DERIVATION COMPACT D'AU MOINS UN CABLE DE DERIVATION SUR UN CABLE PRINCIPAL La présente invention concerne un connecteur de dérivation compact qui permet de connecter au moins un câble de dérivation sur un câble principal, et dans le cas de deux câbles de dérivation, qui permet de les connecter indépendamment l'un de l'autre. On connaît des connecteurs de dérivation qui permettent de réaliser des connections d'un câble de dérivation sur une ligne principale, notamment sur des câbles électriques sous tension, avec percement de l'isolant. Il faut pouvoir réaliser des connexions indépendantes pour chacune des phases, ce qui nécessite trois connexions pour du courant triphasé, voire quatre quand il s'agit de triphasé avec câble de mise à la terre. Le problème est de réaliser des connecteurs de dérivation compacts pour limiter l'encombrement de ces connecteurs qui sont généralement ensuite noyés dans une résine isolante au sein d'un gousset. De plus, les câbles étant sous tension pour la majorité des applications, il convient de prévoir des agencements qui évitent tout dénudage du câble pour réaliser la connexion en dérivation. Une autre contrainte du cahier des charges est de réaliser une connexion sécurisée, c'est à dire que l'opérateur doit être certain lors de la pose que le connecteur est monté de façon correcte. A cet effet, les serrages doivent être réalisés avec des contrôleurs de couple. On connaît par la demande de brevet FR-A-2 744 289 un connecteur de dérivation pour câble souterrain qui comprend deux parties supérieure et inférieure liées entre elles par une vis centrale avec des moyens de contrôle du couple de serrage des parties supérieure et inférieure l'une contre l'autre. Ces deux parties comprennent, perpendiculairement à la direction de serrage, d'un côté, un logement prévu pour recevoir l'extrémité d'un ou deux câbles de dérivation, des bouchons assurant l'obturation des logements lorsqu'ils ne sont pas utilisés et, de l'autre côté, un logement formé par deux demi gorges portées respectivement par la partie supérieure et la partie inférieure. Deux lames conductrices transversales, portées également O respectivement par les parties supérieure et inférieure, viennent perforer et entailler simultanément les gaines isolantes des câbles principal et de dérivation pour entrer en contact avec leurs âmes conductrices. La présente invention propose un connecteur d'au moins un câble de dérivation sur un câble principal qui présente une grande compacité, qui permet de connecter les différents câbles en évitant le dénudage, qui permet de connecter un ou deux câbles de dérivation sur un câble principal, indépendamment l'un de l'autre, qui permet une orientation du connecteur par rapport au câble, qui comprend des aides à la mise en oeuvre, qui est fiable et qui comprend des pièces directement venues de moulage pour une fabrication industrielle optimisée. A cet effet, selon l'invention, le connecteur électrique pour le montage d'au moins un câble de dérivation sur un câble principal du type comprenant un corps inférieur et un corps supérieur munis de lames de contact, des moyens de réception de ces câbles entre les deux corps, ainsi que des moyens de serrage, se caractérise en ce que les moyens de réception du ou des câbles de dérivation comprennent un tube muni de fenêtres prévues pour laisser passer les lames de contact. Selon une autre caractéristique, les lames sont disposées dans des goussets isolants souples reçus dans des logements ménagés dans les corps inférieur et supérieur, seules les lames de contact faisant saillie desdits goussets. De préférence, les goussets pénètrent dans les fenêtres du tube en sorte d'assurer la continuité de l'isolation électrique. Ce tube comprend aussi des moyens d'obturation en partie médiane, formant également butée de positionnement des extrémités des câbles de dérivation, ainsi qu'aux entrées. De tels moyens sont avantageusement des fentes débouchantes, ménagées transversalement par rapport au tube et recevant à coulissement des volets d'obturation du type guillotine, ces volets comprenant des doigts élastiques de blocage en position insérée. Quant aux moyens de serrage, ils comprennent un logement taraudé ménagé dans le corps inférieur et une vis avec un fût traversant le corps supérieur à travers un trou oblong, en sorte d'autoriser un autopositionnement angulaire des deux corps l'un par rapport à l'autre lors du serrage. De plus, selon l'invention, cette vis porte sur sa tête un dispositif de serrage à rupture calibrée tel qu'un chapeau de vis. Selon une autre caractéristique, les corps inférieur et supérieur comprennent l'un des tiges de guidage et l'autre des trous de passage de ces tiges avec des moyens de mise en butée au coulissement, à rupture contrôlée, et des moyens de sécurité au retrait des tiges hors des trous après introduction. Selon un agencement préférentiel, le tube comprend des bagues fendues prévues pour coopérer avec les tiges de guidage, entre les deux corps. Chacun des deux corps a une forme en Y, avec une demi embase et deux branches symétriques par rapport à un plan P médian, ainsi que des logements de réception des lames de contact. La présente invention est maintenant décrite en détail selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels les différentes figures représentent: - figure 1, une vue en perspective éclatée du connecteur selon Il'invention, - figure 2, une vue en perspective du connecteur de la figure 1, du côté des moyens de réception des câbles de dérivation, dans la position pré assemblée, avant mise en place des câbles, - figure 3, une vue en perspective du connecteur de la figure 2, dans la même position mais du côté des moyens de réception du câble principal, - figure 4A, une vue de dessus du corps inférieur recevant des lames de liaison électrique montées dans des goussets isolants souples, - figure 4B, une vue en élévation latérale du corps inférieur de la figure 4A, - figure 5A, une vue de dessous du corps supérieur recevant des lames de liaison électrique montées dans les goussets isolants souples, - figure 5B, une vue en élévation latérale du corps supérieur de la figure 5A, - figure 5C, une vue en élévation latérale du corps supérieur de la figure B, à 90 , - figure 6A, une vue en élévation latérale longitudinale du tube de réception du ou des câbles de dérivation, - figure 6B, une vue longitudinale de dessus du tube de réception du ou des câbles de dérivation, et - figure 7, une vue schématique du connecteur serré avec un différentiel important des diamètres du câble principal et du câble de dérivation. L'invention est maintenant décrite en détail en regard essentiellement et indifféremment des figures 1, 2 et 3, les figures de détail reprenant les mêmes références. Le connecteur comprend un corps 10 inférieur et un corps 12 supérieur réalisés en matériau isolant et prévus pour être serrés l'un contre l'autre, un gousset 14 isolant inférieur et un gousset 16 isolant supérieur, recevant chacun des lames 18 de liaison électrique, des moyens 20 et 22 de réception respectivement d'au moins un câble 24 de dérivation et d'un câble principal 26 unique, représentés de façon très simplifiée en trait discontinu, ainsi que des moyens 28 de serrage à orientation. Le corps 10 inférieur présente de dessus, comme montré sur la figure 4A, une forme en Y avec une première demi embase 30 et deux branches 32, 34. Sensiblement au centre géométrique de ce corps, il est prévu un logement 36 fileté. Ce logement 36 est en saillie et orienté perpendiculairement par rapport au plan du corps, c'est à dire perpendiculairement à l'axe longitudinal des câbles, cette direction étant dénommée Z pour la suite de la description. Aux extrémités de chacune des branches 32 et 34, des tiges 38 de guidage sont venues de moulage avec le corps inférieur. Ces tiges comprennent des crochets 42 élastiques de retenue. Ce corps inférieur 10 comprend un logement 44, également en Y, sensiblement centré par rapport à l'ensemble du corps, ce logement étant prévu pour recevoir le gousset 14 isolant inférieur, de profil conjugué. Le corps 12 supérieur présente de dessous, comme montré sur la figure 5A, également une forme en Y avec une seconde demi embase 46, symétrique de la première embase 30 par rapport au plan P médian de contact, perpendiculaire à l'axe Z de serrage. Ce corps comprend aussi deux branches 48, 50 symétriques des branches 32 et 34 par rapport audit plan P. Sensiblement au centre géométrique de ce corps 12 supérieur, il est prévu un trou 52, de forme oblongue, dont le grand axe est confondu avec l'axe X passant entre les branches du Y. Sur cette figure 5A, on a référencé 54, un logement en Y équivalent au logement 44 du corps 10 inférieur, prévu pour recevoir le gousset 16 isolant supérieur, de profil conjugué. On note sur la figure 5B, deux trous 56 de passage, parallèles à l'axe de serrage Z, et disposés en sorte d'être en vis à vis des tiges 38 de guidage portées par le corps 10 inférieur en sorte de les laisser passer. Dans chacun de ces trous, des éléments 58 d'arrêt provisoire des tiges 38 de guidage, à rupture contrôlée, font saillie vers l'intérieur. La figure 5C permet de mieux appréhender la forme en dôme dissymétrique du dessus du corps 12 supérieur, dans le sens transversal. Il est prévu deux paires de lames 60,62; 64,66 de liaison électrique, indépendantes, réalisées en matériau conducteur et de rigidité suffisante pour assurer le perçage des isolants des câbles. Chaque lame vient se loger dans le logement de la branche correspondante du gousset dans lequel elle est insérée ou surmoulée, le matériau étant de préférence un polymère souple. Aussi dans chacun des corps inférieur et supérieur, on trouve deux lames dont les extrémités du côté câble de dérivation sont écartées et les extrémités du côté câble principal sont rapprochées. Ceci est un avantage particulièrement intéressant car il est possible de loger plusieurs connecteurs de ce type, chacun sur le câble d'une des phases du faisceau principal, ceci sur une courte longueur conférant à l'ensemble une partie de la compacité recherchée. De façon adaptée, les extrémités des lames de contact ont une denture à profondeur croissante suivant une courbe adaptée au diamètre des câbles ou avec des dents de même hauteur mais orientées radialement, en tenant compte également du diamètre moyen des câbles à mettre en place, ceci de manière à permettre une bonne pénétration. Les moyens 20, 22 de réception d'au moins un câble 24 de dérivation et d'un câble 26 principal comprennent, pour les premiers, un tube 68 cylindrique de réception. Ce tube comprend deux entrées 70, 72 à ses deux extrémités avec chacune un cône de guidage à l'introduction. Ce tube comprend des moyens 74 de fixation par rapport au corps 10 inférieur. Plus exactement dans le mode préférentiel, ces moyens de fixation sont des bagues 76 fendues prévues pour coulisser sur les tiges 38 de guidage et disposées en saillie, perpendiculairement, le long d'une génératrice du tube pour que ce dernier soit perpendiculaire à l'axe Z de serrage lorsqu'il est en place. Ce tube, montré en détail sur les figures 6A et 6B présente deux paires de fenêtres 78,80; 82,84, respectivement à proximité de la première 70 et de la seconde 72 entrée. Ces fenêtres sont orientées inclinées par rapport à l'axe longitudinal des câbles de dérivation et plus généralement des câbles, pour laisser passer les extrémités des goussets de chacune des lames de contact qui en font saillie. C'est pour cette raison que les dimensions des fenêtres sont largement supérieures à celles des lames de contact. Ainsi, les extrémités des goussets assurent la continuité de l'isolation avec le tube, au droit des fenêtres. On constate aussi que les lames de contact présentent une plus grande surface de contact, ce qui est un avantage puisque les câbles de dérivation ont généralement une section réduite par rapport à celle du câble principal. Le tube comporte en outre des fentes, au nombre de trois, 86, 88, 90, réparties l'une 88 au centre et les deux autres 86, 90, chacune sensiblement juxtaposée au cône de chacune des entrées 70, 72. Ces fentes sont débouchantes et orientées transversalement par rapport au tube. En partie supérieure, il est prévu des parois de guidage, en saillie. Ces fentes sont étudiées pour recevoir des volets 92, 94, 96 d'obturation du type à guillotine. Ces volets traversants comprennent des doigts 98 élastiques de blocage en position insérée. Le volet médian 94 sépare le tube 68, à l'intérieur, en deux demi tubes. Les deux autres volets 92, 96 assurent l'obturation des entrées 70, 72 lorsqu'elles ne sont pas utilisées. Les moyens 22 de réception du câble principal comprennent simplement deux sièges 100, 102, de forme hémicylindrique, ménagés à même les deux corps inférieur et supérieur ainsi que dans les goussets 14 et 16. On remarque la présence d'une lame supérieure et d'une lame inférieure qui sont positionnées de part et d'autre de ce câble principal. On remarque le faible écart entre les différentes lames, ce qui n'est pas préjudiciable sur le plan électrique puisqu'il s'agit du même câble et ce qui est un avantage important pour la compacité. Dans le mode de réalisation retenu, les moyens de serrage 28 à orientation comprennent une vis 104 dont le fût fileté passe à travers le trou 52 oblong ménagé dans le corps 12 supérieur et coopère par vissage avec le logement 36 taraudé du corps 10 inférieur. Une rondelle 106 d'appui permet de répartir la pression de serrage, nonobstant la présence du trou. Un dispositif de serrage à rupture calibrée tel qu'un chapeau de vis 108 est surmoulé sur la tête de la vis 104, ledit chapeau étant muni d'oreilles 110 de manoeuvre. Les oreilles 110 de manoeuvre sont liées au chapeau par des premiers moyens de liaison en rotation à rupture calibrée et le chapeau de vis est muni de seconds moyens de liaison en rotation à rupture calibrée avec la tête de la vis 104. La mise en oeuvre de ce connecteur est maintenant indiquée en détail. L'opérateur doit tout d'abord séparer les câbles des différentes phases du faisceau principal pour permettre de rapporter sur chacun d'eux un connecteur selon la présente invention. On note que l'isolant qui entoure le faisceau doit être retiré sur une longueur réduite en raison du faible encombrement des connecteurs utilisés. Aucun câble nécessite d'être dénudé. Dans le cas d'un seul câble de dérivation à connecter, celui ci est introduit dans le tube 68 par l'entrée 70 après que le premier volet 92 a été retiré ainsi que le volet médian 94. Le câble est ainsi introduit sur toute la longueur du tube jusqu'à venir en butée contre le dernier volet 96. Pour des raisons évidentes de contrôle visuel supplémentaire, il est avantageux de réaliser le tube en un matériau transparent. Le câble de dérivation peut être ainsi maintenu en toute sécurité par l'opérateur, même s'il est sous tension. Le corps supérieur est maintenu écarté du corps inférieur par les éléments 58 d'arrêt provisoire qui interdisent le coulissement des tiges 38 de guidage dans les trous 56. On note aussi que le corps supérieur ne peut pas se désolidariser du corps inférieur car les crochets 42 élastiques assurent leur liaison. De ce fait, les lames 18 dans leur goussets isolants 14 et 16 sont écartées et permettent l'introduction du câble de dérivation dans le tube. De la même façon, I'opérateur peut venir pincer le câble de la phase correspondante du faisceau principal comme une mâchoire, le câble venant se positionner dans les deux sièges 100, 102, de forme hémicylindrique, ménagés à même les deux corps inférieur et supérieur ainsi que dans les goussets 14 et 16. Une fois les deux câbles positionnés, de façon sensiblement parallèle, l'opérateur procède au serrage. A cet effet, il agit sur les oreilles 110 du chapeau 108 de vis et provoque la rotation de ce chapeau qui entraîne la tête de la vis 104 qui coopère avec le filetage du logement 36 du corps inférieur. Cette manoeuvre rapproche les deux corps l'un vers l'autre et permet le pincement du connecteur sur le conducteur principal. Le serrage s'effectue manuellement jusqu'à la rupture des premiers moyens de liaison en rotation à rupture calibrée entre les oreilles et le chapeau de serrage sans qu'il y ait mise au potentiel. Ensuite, le serrage est poursuivi au moyen d'une clef qui entraîne la tête hexagonale du chapeau 108 de vis. Ce serrage provoque le bris des éléments 58 d'arrêt provisoire, à rupture contrôlée. Simultanément, les deux corps se rapprochant, les lames 18 pénètrent par leur denture dans l'âme conductrice des câbles principal et de dérivation après passage à travers les goussets et les isolants des câbles principal et de dérivation. La rupture des seconds moyens de rupture calibrée interposés entre la i15 tête de vis et le chapeau de vis signifie que le couple de serrage a atteint une valeur suffisante pour assurer la pérennité des contacts électriques, interdisant également un sur-serrage. Les goussets viennent en appui sur l'isolant des câbles assurant ainsi la continuité de l'isolation et interdisant tout accès à une partie conductrice des lames même après le serrage. La surface de contact est améliorée pour le câble de dérivation car les lames de contact inférieure et supérieure font un angle d'attaque par rapport à l'axe du câble. Dans ce mode de réalisation, le contact électrique est de particulièrement bonne qualité puisque les deux paires de lames pénètrent dans le même câble de dérivation. On remarque aussi que ce connecteur présente des possibilités d'utilisation élargies par rapport aux diamètres du câble principal sur lequel il est possible de le connecter. En effet, lorsqu'il existe une différence de diamètre suffisamment importante entre le câble principal et le câble de dérivation, lors du serrage, le corps supérieur bascule grâce au trou oblong par rapport à la vis 104 et s'auto-oriente pour assurer un effort de serrage adapté et réparti sur chacun des câbles, comme montré sur la figure 9. On remarque la forme trapézoïdale des connecteurs qui permet à l'opérateur de monter un premier connecteur sur un premier câble du faisceau principal et un second connecteur sur un second câble du faisceau, les deux connecteurs étant positionnés sensiblement tête bêche, ce qui permet un gain de place important. Ainsi, encore plus sur un faisceau à quatre câbles, la compacité du montage des connecteurs selon l'invention s'avère intéressante. Dans le cas o l'opérateur a besoin de relier deux câbles de dérivation sur un même câble d'un faisceau principal, la conduite est identique pour les étapes principales à celle précédemment décrite mais avec quelques variantes. Tout d'abord le volet 94 guillotine médian est maintenu en place tandis que les volets 92 et 96 sont retirés. Le premier câble de dérivation est ensuite introduit par la première entrée 70 jusqu'à venir en butée sur le volet 94 médian et le second câble de dérivation est introduit à son tour dans le tube par l'entrée 72 jusqu'à venir lui aussi en butée sur le volet 94, médian. On est alors certain du bon positionnement des câbles par rapport aux lames de contact. En effet, en l'absence de cet agencement, I'un des câbles pourrait être perforé par une des paires de lames et partiellement par l'autre paire tandis que l'autre câble pourrait échapper ou être faiblement pénétré par les lames, ce qui ne conduirait pas à une connexion fiable. L'opérateur procède ensuite au serrage après avoir pincé le câble principal. Les avantages précités se retrouvent dans cette variante. On note un avantage tout particulier de la forme en Y qui permet, même dans le cas de deux câbles de dérivation d'augmenter la distance de sécurité entre l'extrémité du conducteur dérivé et le point de perforation. On constate la bonne adéquation du connecteur décrit selon un mode préférentiel de réalisation avec les problèmes posés initialement. Ce connecteur évite le recours à des tenues spéciales pour les opérateurs chargés de travailler sur des lignes sous tension puisqu'il n'y a pas de contact avec les conducteurs, ce qui facilite grandement leur travail et qui évite aussi la 1 1 nécessité des coupures de courant qui occasionnent des désagréments pour les usagers. L'ensemble des pièces isolantes peut être fabriqué par moulage, ce qui est industriellement intéressant car il est possible de choisir la nature des polymères en fonction des pièces. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique pour le montage d'au moins un câble (24) de dérivation sur un câble (26) principal du type comprenant un corps (10) inférieur et un corps (12) supérieur munis de lames (18) de contact, des moyens (20, 22) de réception de ces câbles entre les deux corps, ainsi que des moyens de serrage, caractérisé en ce que les moyens (20) de réception du ou des câbles (24) de dérivation comprend un tube (68) muni de fenêtres (78,80,82,84) prévues pour laisser passer les lames (1 8) de contact. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lames (18) sont disposées dans des goussets (14, 16) isolants souples reçus dans des logements (44,54) ménagés dans les corps (10, 12) inférieur et supérieur, seules les extrémités des lames de contact faisant saillie desdits goussets. 3. Connecteur électrique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les goussets (14,16) pénètrent dans les fenêtres (78,80,82,84) du tube (68) en sorte d'assurer la continuité de l'isolation électrique. 4. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (68) comprend des moyens (94) d'obturation en partie médiane, formant également butée de positionnement des extrémités des câbles (24) de dérivation. 5. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (68) comprend des moyens (92, 94) d'obturation disposés aux deux entrées (70,72). 6. Connecteur électrique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens d'obturation comprennent des fentes (86,88,90) débouchantes, ménagées transversalement par rapport au tube et recevant à coulissement des volets (92,94,96) d'obturation du type guillotine, ces volets comprenant des doigts (98) élastiques de blocage en position insérée. 7. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de serrage comprennent un logement (36) taraudé ménagé dans le corps (10) inférieur et une vis(104) avec un fût traversant le corps (12) supérieur à travers un trou (52) oblong, en sorte d'autoriser un auto-positionnement angulaire des deux corps l'un par rapport à l'autre lors du serrage. 8. Connecteur électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vis (104) porte un dispositif (108) de serrage à rupture calibrée tel qu'un chapeau de vis, surmoulé sur la tête de ladite vis, ledit chapeau étant muni d'oreilles (110) de manoeuvre. 9. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps inférieur et supérieur comprennent l'un des tiges (38) de guidage et l'autre des trous (56) de passage de ces tiges avec des moyens (40) maintien en position du tube, à rupture contrôlée, et des moyens (42) de sécurité au retrait des tiges hors des trous après introduction. 10. Connecteur électrique selon l'une des revendications 1 à 6 et la revendication 9, caractérisé en ce que le tube (68) comprend des bagues (76) fendues prévues pour coopérer avec les tiges (38) de guidage, entre les deux corps (10,12). 11. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des deux corps (10,12) a une forme en Y, avec une demi embase (30,46) et deux branches (32,34; 48,50) symétriques par rapport à un plan P médian ainsi que des logements (44, 54) également en forme de Y prévus pour recevoir les lames (18).