Brevet FR2895578A1 — publié le 20070629

Connecteur électrique haute tension immergeable en milieu fluide. L'invention concerne un connecteur électrique haute tension immergeable en milieu fluide et en particulier un connecteur électrique apte à être immergé en milieu marin et à de grandes profondeurs. Un tel connecteur peut être sujet à des problèmes de claquage électrique avec la haute tension électrique qu'il véhicule, et à des problèmes d'isolation électrique de son blindage, notamment en raison des traces d'air contenues dans les câbles conducteurs. En effet, l'air contenu dans le câble électrique conducteur relié au connecteur peut poser de sérieux problèmes électriques s'il est transféré jusqu'à la partie de contact d'une des parties du connecteur et de même jusqu'à la reprise de blindage de cette partie. Pour résoudre ces problèmes, le connecteur selon l'invention comporte d'une part, à la liaison de la partie de contact et du câble conducteur électrique correspondant d'au moins l'une des parties de connecteur et d'autre part, à la reprise de l'élément de blindage électromagnétique (à la masse) d'au moins l'une des parties de connecteur, au moins une cavité étanche isolée électriquement et apte à recueillir l'air emprisonné dans le câble conducteur électrique. Cette cavité peut être constituée par au moins une bague ou manchon conducteur monté à joints étanches entre ladite partie de contact et la gaine d'extrémité du câble conducteur électrique de liaison, et de même au niveau de la reprise de blindage entre la partie en aval et la partie en amont du câble conducteur, relativement à la reprise de blindage. Cette cavité a sa paroi interne à un même potentiel électrique aussi bien dans le cas de la liaison de la partie de contact et de l'extrémité du câble conducteur électrique d'une des parties de connecteur, que de la reprise de blindage d'une des parties de connecteur. Il résulte de cette disposition que toute trace d'air du câble conducteur électrique est emprisonnée dans une cavité de même potentiel électrique, à l'extrémité du câble conducteur relié à l'élément de contact de la partie de connecteur correspondante, ou à l'endroit de la reprise de blindage de la partie de connecteur correspondante sur le câble conducteur électrique, cet air ne pouvant plus ainsi être véhiculé dans la partie de connecteur au risque de créer des décharges partielles inhérentes à la haute tension électrique, ceci jusqu'à provoquer un claquage électrique du connecteur, et créer en outre relativement au blindage des champs électriques perturbateurs. L'invention est illustrée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale partielle d'un connecteur électrique selon l'invention, en position déconnectée ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale agrandie du montage étanche de l'extrémité du câble conducteur électrique reliée à l'élément Io de contact de l'embase, et - la figure 3 est une vue en coupe axiale agrandie du montage étanche de la reprise de blindage du câble électrique conducteur sur l'embase de connecteur. La description sera proposée en référence à un connecteur 15 électrique immergé, à simple titre d'exemple de réalisation de l'invention, celle-ci pouvant être appliquée à d'autres types de connecteur. On se référera à la demande de brevet français N 03 14086 du le= Décembre 2003 au nom de la Demanderesse et qui concerne un 20 connecteur électrique connectable dans l'eau ou un milieu liquide, le connecteur selon la présente invention étant du type décrit dans cette demande de brevet. Le connecteur selon l'invention, tel que représenté à la figure 1, comporte une partie de connecteur mobile ou fiche 1 et une partie de 25 connecteur fixe ou embase 3. Dans le cas présent, la fiche 1 est la partie de connecteur femelle et l'embase 3 est la partie de connecteur mâle. Ce connecteur est de conformation cylindrique à symétrie axiale et comporte un seul contact 5 positionné dans l'axe du connecteur, mais il pourrait comporter d'autres contacts identiques disposés 30 parallèlement au sein de la section du connecteur. L'embase 3 comporte une broche de contact 7 de conformation cylindrique axiale, disposée dans la partie avant de l'embase et en léger retrait de son ouverture 9. A l'accouplement du connecteur et à l'engagement de la fiche 1 35 dans l'embase 3, la broche 7 de l'embase pénètre de façon étanche dans une ouverture complémentaire (non représentée) de la face avant de la fiche, laquelle est fermée en position hors service par un piston rappelé vers l'avant (non représenté, se reporter à la demande de brevet mentionnée). Elle pénètre dans une chambre de contact (non représentée), généralement de type à douille élastique métallique, où le contact est établi à l'accouplement du connecteur. L'isolation à l'air du câble conducteur électrique 65 au niveau de son extrémité de raccordement à une partie de conducteur repérée par le cadre II de la figure 1 est illustrée plus particulièrement à la figure 2. L'extrémité 67 du câble conducteur 65 de l'embase et de même pour la fiche est reçue dans un fut arrière 69 complémentaire to d'extrémité de l'élément de contact 5. La jonction est assurée par exemple par soudure à l'étain. Une bague conductrice 71, en laiton par exemple, de conformation cylindrique et de diamètre intérieur équivalent à celui de la gaine du câble connecteur, est montée à la jonction 67 du câble conducteur 65 et de l'élément de contact 5, elle 15 entoure le fût 69 de contact de l'élément de contact 5 par sa partie avant et la gaine isolante 73 du câble électrique 65 sur une faible longueur par sa partie arrière. Elle est montée à joint étanche sur le fût 69 de contact par un joint torique souple 75 interposé entre ces parties et de même montée à joint étanche sur la gaine de câble conducteur 20 électrique par un joint torique souple 77 interposé entre la gaine 73 et la bague 71. Grâce à cette disposition, les traces d'air présentes dans le câble conducteur 65, à l'intérieur de la gaine 73, sont acheminées jusqu'à l'extrémité 67 du câble et restent piégées dans la cavité étanche 79 constituée par l'interstice existant compris entre les deux joints 25 toriques d'étanchéité 75, 77, l'alésage de la bague, la paroi externe du fût 69 et la paroi externe de la gaine 73. Cet air ne peut parvenir à l'intérieur de la partie de connecteur et est donc sans effet pour le connecteur. L'isolation à l'air au niveau de la reprise de blindage 81 à la masse 30 du câble conducteur 65 au sein de l'embase 3 (et de même pour la fiche 1) est illustrée à la figure 3, correspondant au cadre III de la figure 1. Cette reprise de blindage 81 du câble conducteur 65 correspond à une mise à nu de la tresse de blindage 83, laquelle est reliée à une cosse classique de mise à la masse de la tresse (non représentée). Cette 35 reprise de blindage 81 est entourée par un manchon conducteur expandeur de champs 85, lequel entoure de façon serrée et étanche la gaine isolante 73 du câble conducteur 65 en amont de la reprise de blindage 81, et de même entoure le câble conducteur 65 par sa seconde gaine coaxiale 87 (protégeant la tresse de blindage 83) en aval. Ce manchon expandeur de champs 85 enferme deux bagues conductrices assemblées l'une à l'autre, une bague avant 89 entourant la reprise de blindage 81 et une bague arrière 91 appliquée sur la seconde gaine coaxiale 87 et reliant la tresse 83 à la cosse de mise à la masse. Un intervalle annulaire interne 93 au niveau médian est prévu entre les deux bagues 89, 91, lequel reçoit au moins un joint annulaire souple et par exemple deux joints annulaires souples d'étanchéité 95, interposés entre la bague avant 89 et la seconde gaine isolante 87. Dans ces conditions toute trace d'air présente dans le câble 65 au niveau de la reprise de blindage 81 est piégée dans l'interstice ou cavité libre 97 compris entre l'extrémité avant du manchon expandeur de champs 85 et les joints d'étanchéité 95, et délimité par l'alésage interne de la bague avant 89 et la paroi externe de la première gaine isolante 73. Cet air ainsi emprisonné ne peut circuler au sein du connecteur pour créer des perturbations électromagnétiques. L'invention apporte ainsi un connecteur électrique haute tension immergé de haute fiabilité électrique.20 REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique haute tension, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part, à la liaison de la partie de contact (5) et du câble conducteur électrique correspondant (65) d'au moins l'une des parties (1,3) de connecteur, et d'autre part, à la reprise de l'élément de blindage électromagnétique (81) d'au moins l'une des parties de connecteur (1,3), au moins une cavité étanche (79, 97) isolée électriquement et apte à recueillir de l'air emprisonné dans le câble conducteur électrique (65). 2. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel ladite cavité étanche (79, 97) a sa paroi interne à un même potentiel électrique. 3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite cavité (79, 97) est constituée respectivement par au moins une bague ou manchon conducteur (71) monté à joints étanches (75, 77) entre ladite partie de contact (5) et la gaine (73) d'extrémité du câble conducteur électrique (65), et de même par l'interstice (97) délimité par les éléments (85, 89, 91, 95) au niveau de la reprise de blindage (81) entre la partie en aval et la partie en amont du câble conducteur (65), relativement à la reprise de blindage (81). 4. Connecteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite reprise de blindage (81) découvrant la tresse de blindage (83) du câble conducteur (65) est entourée par un manchon conducteur expandeur de champs (85), lequel entoure de façon serrée et étanche la gaine isolante (73) du câble conducteur (65) en amont de la reprise de blindage (81), et de même entoure le câble conducteur (65) par sa seconde gaine coaxiale (87) protégeant une tresse de blindage (83), ce manchon expandeur de champs (85) enfermant au moins deux bagues conductrices assemblées, une bague avant (89) entourant la reprise de blindage (81) et une bague arrière (91) étant appliquée sur la seconde gaine coaxiale (87) et reliant la tresse de blindage (83) à une cosse de mise à la masse, au moins un joint annulaire souple d'étanchéité (95), étant interposé entre la bague avant (89) et la seconde gaine extérieure (87).35