Brevet FR3012659A1 — publié le 20150501

Organe de conduction d'un courant électrique et procédé de fabrication d'un tel organe de conduction La présente invention concerne un organe de conduction d'un courant électrique. L'organe comprend un noyau électriquement conducteur et un isolant électrique entourant ledit noyau, le noyau étant constitué d'une pluralité de lames électriquement conductrices. L'invention concerne également le procédé de fabrication d'un tel organe de conduction. On connait du document WO 2013/043239, notamment à travers les paragraphes [0027] et [0030], une barre de conduction d'un courant électrique comportant un noyau électriquement conducteur et un isolant électrique entourant ledit noyau. Le noyau est constitué de multiples couches minces d'un même matériau conducteur. Le matériau conducteur est de l'aluminium, du cuivre ou encore tout autre matériau conducteur présentant de bonnes propriétés de conductivité. En outre, lorsque le matériau conducteur est de l'aluminium, il est de préférence étamé. Toutefois, cette barre ne présente pas à la fois une bonne conductivité et une bonne flexibilité. Le but de l'invention est donc de proposer un organe de conduction présentant de meilleures propriétés en termes de conductivité et de flexibilité. A cet effet, l'invention a pour objet un organe de conduction d'un courant électrique, dans lequel au moins deux lames sont en cuivre, et la ou les autres lames sont en un autre matériau électriquement conducteur, l'autre matériau étant distinct du cuivre. Suivant d'autres aspects avantageux, l'organe de conduction comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - les lames électriquement conductrices sont empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale, la ou chaque lame en l'autre matériau conducteur étant disposée entre deux lames de cuivre selon la direction verticale ; - le noyau est constitué d'au moins une bande colaminée, de préférence d'un empilement de bandes colaminées suivant la direction verticale, la ou chaque bande colaminée étant formée d'une lame en l'autre matériau conducteur prise en sandwich entre deux lames de cuivre ; - les lames électriquement conductrices sont empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale, et l'empilement de lames est un empilement alterné de lames en cuivre et de lames en l'autre matériau conducteur ; - l'autre matériau électriquement conducteur est un élément choisi parmi le groupe consistant en : l'aluminium, le laiton, un alliage de cuivre, et l'acier ; - la ou chaque lame en l'autre matériau conducteur présente, selon la direction verticale, une épaisseur comprise entre 1 mm et 6 mm ; - chaque lame de cuivre présente, selon la direction verticale, une épaisseur comprise entre 0,05 mm et 0,3 mm ; et - au moins une lame de cuivre est en cuivre étamé ou en cuivre argenté. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un organe de conduction d'un courant électrique, le procédé comprenant les étapes consistant à : - réaliser un noyau électriquement conducteur constitué d'une pluralité de lames électriquement conductrices, et - entourer ledit noyau électriquement conducteur avec un isolant électrique, dans lequel, lors de l'étape de réalisation du noyau, au moins deux lames sont en cuivre, et la ou les autres lames sont en un autre matériau électriquement conducteur, l'autre matériau étant distinct du cuivre. Suivant d'autres aspects avantageux, le procédé de fabrication comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - lors de l'étape de réalisation du noyau, les lames électriquement conductrices sont empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale, et la ou chaque lame réalisée en l'autre matériau conducteur étant disposée entre deux lames de cuivre selon la direction verticale ; - lors de l'étape de réalisation du noyau, le noyau est constitué d'au moins une bande colaminée, de préférence d'un empilement de bandes colaminées suivant la direction verticale, la ou chaque bande colaminée étant formée d'une lame en l'autre matériau conducteur prise en sandwich entre deux lames de cuivre ; et - lors de l'étape de réalisation du noyau, les lames électriquement conductrices sont empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale, et l'empilement de lames est un empilement alterné de lames en cuivre et de lames en l'autre matériau conducteur. Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique de l'organe de conduction électrique, en vue de dessus, - la figure 2 est une vue schématique en perspective de l'organe de conduction de la figure 1, - la figure 3 est un organigramme d'un procédé de fabrication de l'organe de conduction selon l'invention. Sur la figure 1, un organe de conduction électrique 10 comprend un noyau électriquement conducteur 12 et un isolant électrique 14 entourant ledit noyau. L'organe de conduction électrique 10 s'étend suivant une direction longitudinale X. L'organe de conduction électrique 10 comprend, en chacune de ses extrémités suivant la direction longitudinale X, un orifice 16 de réception d'un ensemble vis-écrou 18, visible sur la figure 2, l'ensemble vis-écrou 18 étant destiné à permettre la fixation de l'organe de conduction électrique 10 à une platine de fixation, ou à une borne de connexion, ou encore à un jeu de barres, non représentés. Le noyau 12 est entouré de l'isolant électrique 14 sur sa périphérie, radicalement par rapport à la direction longitudinale X, et est dépourvu d'isolant électrique en ses extrémités suivant ladite direction longitudinale X. Le noyau 12 est constitué d'une pluralité de lames électriquement conductrices 20, 22, parmi lesquelles au moins deux premières lames 20 sont en cuivre, et une ou des deuxièmes lames 22 sont en un autre matériau électriquement conducteur. Les lames électriquement conductrices 20, 22 sont de préférence empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale Z perpendiculaire à la direction longitudinale X. L'empilement de lames 20, 22 est tel que la ou chaque deuxième lame 22 en l'autre matériau conducteur est disposée entre deux premières lames 20 de cuivre selon la direction verticale Z. En variante, l'empilement de lames 20,22 est un empilement alterné des premières lames 20 en cuivre et des deuxièmes lames 22 en l'autre matériau conducteur. Les premières lames 20 sont de préférence disposées aux extrémités suivant la direction verticale Z de l'empilement alterné. L'autre matériau électriquement conducteur est distinct du cuivre. L'autre matériau électriquement conducteur est de préférence un élément choisi parmi le groupe consistant en : l'aluminium, le laiton, un alliage de cuivre et l'acier. Le cuivre est généralement brut. En variante, le cuivre est étamé ou argenté. Le noyau 12 est par exemple constitué d'au moins une bande colaminée 24, la ou chaque bande colaminée 24 étant formée de la deuxième lame 22 en l'autre matériau conducteur prise en sandwich entre deux premières lames de cuivre 20. Le noyau 12 est, de préférence, constitué d'un empilement, suivant la direction verticale Z, de bandes colaminées 24. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le noyau 12 est constitué de cinq bandes colaminées 24 empilées les unes sur les autres suivant la direction verticale Z. En variante, le noyau 12 est constitué d'un empilement alterné des premières lames 20 en cuivre et des deuxièmes lames 22 en l'autre matériau conducteur. Les premières lames 20 sont alors de préférence disposées aux extrémités suivant la direction verticale Z de l'empilement alterné. L'isolant 14 cintre de préférence la pluralité de lames conductrices 20, 22, de façon à réduire au maximum la présence d'air entre la surface interne de l'isolant 14 et la surface externe du noyau 12, ceci afin d'améliorer les performances thermiques du conducteur 10. L'isolant électrique 14 est, par exemple, réalisé en caoutchouc, ou en un polymère, tel que du PVC, ou encore en silicone, comme connu en soi. Chaque première lame de cuivre 20 présente, selon la direction verticale Z, une épaisseur E1, non représentée, comprise entre 0,05 mm et 0,3 mm. Chaque deuxième lame 22 présente, selon la direction verticale Z, une épaisseur E2 comprise entre 1 mm et 6 mm, comme représenté sur la figure 2. Chaque lame 20, 22 s'étend suivant la direction longitudinale X, et présente, suivant cette direction longitudinale, une longueur de valeur bien supérieure à son épaisseur E1, E2 suivant la direction verticale Z. Chaque lame 20, 22 présente une section rectangulaire suivant un plan transversal perpendiculaire à la direction longitudinale X. Le procédé de fabrication de l'organe de conduction électrique 10 va être à présent décrit à l'aide de l'organigramme de la figure 3. L'étape initiale 100 consiste à réaliser le noyau électriquement conducteur 12 constitué de la pluralité de lames électriquement conductrices 20, 22. Lors de cette étape 100 de réalisation du noyau 12, les lames électriquement conductrices 20, 22 sont de préférence empilées les unes sur les autres suivant la direction verticale Z. L'empilement de lames 20, 22 est alors, par exemple, un empilement alterné, chaque deuxième lame 22 étant disposée entre deux premières lames 20 selon la direction verticale Z. Lors de l'étape de réalisation 100, une deuxième lame 22 en l'autre matériau conducteur, tel que l'aluminium, le laiton, un alliage de cuivre, ou l'acier, est par exemple prise en sandwich entre deux premières lames de cuivre 20, et les premières lames de cuivre 20 sont fortement pressées contre la deuxième lame 22 pour former une bande colaminée 24 correspondante. Le pressage des premières lames de cuivre 20 contre la deuxième lame 22 est, par exemple, obtenu en introduisant le sandwich formé des deux premières lames de cuivre 20 disposées de part et d'autre de la deuxième lame 22 entre deux rouleaux cylindriques. Le noyau électriquement conducteur 12 est alors de préférence obtenu en empilant une pluralité de bandes colaminées 24 ainsi formées suivant la direction verticale Z. En variante, ne noyau électriquement conducteur 12 est obtenu en formant un empilement alterné des premières lames de cuivre 20 et des deuxièmes lames 22, cet empilement s'étendant suivant la direction verticale Z. L'empilement alterné est en outre par exemple pressé suivant la direction verticale Z. Les lames disposées aux extrémités de l'empilement alterné suivant la direction verticale Z sont de préférence des premières lames de cuivre 20. Le noyau électriquement conducteur 12 est enfin entouré, lors de l'étape suivante 110, de l'isolant électrique 14 sur la majeure partie de sa longueur suivant la direction longitudinale X, afin de laisser en chacune de ses extrémités seulement une courte portion dépourvue d'isolant électrique 14. Les orifices de réception 16 sont enfin formés dans l'empilement de lames conductrices 20, 22 et en chacune des extrémités suivant la direction longitudinale X de l'organe de conduction 10, pour permettre la réception d'un ensemble de fixation, tel que l'ensemble vis-écrou 18. Le noyau conducteur 12 selon l'invention est alors facilement déformable de par sa constitution en deux matériaux distincts, dont le cuivre. Le cuivre offre de bonnes propriétés de conduction électrique, et l'autre matériau électriquement conducteur, distinct du cuivre, est choisi pour ses propriétés mécaniques, notamment pour augmenter la souplesse du noyau conducteur 12, et ainsi augmenter la souplesse de l'organe de conduction 10 pour un même isolant 14. L'isolant électrique 14 permet, comme connu en soi, de réduire le risque d'électrocution ou de court-circuit pendant ou après l'installation de l'organe de conduction. L'empilement de lames électriquement conductrices 20, 22 avec une alternance entre les premières lames de cuivre 20 et les deuxièmes lames 22 en l'autre matériau électriquement conducteur permet d'améliorer encore la souplesse du noyau conducteur 12, l'autre matériau conducteur étant plus malléable que le cuivre et étant ainsi réparti sur toute l'épaisseur du noyau 12 suivant la direction verticale Z. L'empilement de bandes colaminées 24 selon le mode de réalisation préférentiel permet d'améliorer encore cette souplesse du noyau conducteur 12, tout en ayant de bonnes propriétés électriques et mécaniques pour chaque bande colaminée prise individuellement, tout en conservant après être déformé une excellente conduction. L'organe électrique 10 selon l'invention est alors particulièrement malléable, et est apte à être facilement déformé lorsqu'il est installé. Ceci permet de faciliter le passage de l'organe de conduction 10 au sein d'une installation électrique et également de faciliter sa connexion électrique à un équipement électrique correspondant. Ainsi, cet organe de conduction 10 présente à la fois de meilleures caractéristiques en termes de souplesse et de conduction électrique en comparaison avec un organe de conduction de l'état de la technique dont le noyau conducteur est constitué d'un seul type de matériau conducteur. En effet, le fait d'intégrer un autre métal, tel que l'aluminium, plus malléable que le cuivre, notamment dans les bandes colaminées 24, permet d'améliorer la souplesse de l'organe de conduction 10, tandis que la conductivité de la surface de contact de ces bandes colaminées 24 correspond à celle du cuivre. Ceci permet de conserver de bonnes propriétés de conduction électrique, tout en améliorant la souplesse de l'organe de conduction. L'organe de conduction selon l'invention présente des caractéristiques de poids avantageuses. En effet, à conductivité égale, l'organe de conduction 10 est deux fois plus léger que les solutions d'état de la technique. REVENDICATIONS1. Organe (10) de conduction d'un courant électrique, l'organe (10) comprenant un noyau électriquement conducteur (12) et un isolant électrique (14) entourant ledit noyau (12), le noyau (12) étant constitué d'une pluralité de lames électriquement conductrices (20, 22), caractérisé en ce qu'au moins deux lames (20) sont en cuivre, et la ou les autres lames (22) sont en un autre matériau électriquement conducteur, l'autre matériau étant distinct du cuivre. 2. Organe de conduction (10) selon la revendication 1, dans lequel les lames électriquement conductrices (20, 22) sont empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale (Z), la ou chaque lame (22) en l'autre matériau conducteur étant disposée entre deux lames de cuivre (20) selon la direction verticale (Z). 3. Organe de conduction (10) selon la revendication 2, dans lequel le noyau (12) est constitué d'au moins une bande colaminée (24), de préférence d'un empilement de bandes colaminées (24) suivant la direction verticale (Z), la ou chaque bande colaminée (24) étant formée d'une lame en l'autre matériau conducteur (22) prise en sandwich entre deux lames de cuivre (20). 4. Organe de conduction (10) selon la revendication 1, dans lequel les lames électriquement conductrices (20, 22) sont empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale (Z), et l'empilement de lames (20, 22) est un empilement alterné de lames en cuivre (20) et de lames en l'autre matériau conducteur (22). 5. Organe de conduction (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'autre matériau électriquement conducteur est un élément choisi parmi le groupe consistant en : l'aluminium, le laiton, un alliage de cuivre, et l'acier. 6. Organe de conduction (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ou chaque lame en l'autre matériau conducteur (22) présente, selon la direction verticale (Z), une épaisseur (E2) comprise entre 1 mm et 6 mm. 7. Organe de conduction (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque lame de cuivre (20) présente, selon la direction verticale (Z), une épaisseur comprise entre 0,05 mm et 0,3 mm. 8. Organe de conduction (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une lame de cuivre (20) est en cuivre étamé ou en cuivre argenté. 9. Procédé de fabrication d'un organe (10) de conduction d'un courant électrique, le procédé comprenant les étapes consistant à : - réaliser (100) un noyau électriquement conducteur (12) constitué d'une pluralité de lames électriquement conductrices (20, 22), et - entourer (110) ledit noyau électriquement conducteur (12) avec un isolant électrique (14), caractérisé en ce que, lors de l'étape (100) de réalisation du noyau, au moins deux lames (20) sont en cuivre, et la ou les autres lames (22) sont en un autre matériau électriquement conducteur, l'autre matériau étant distinct du cuivre. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel, lors de l'étape (100) de réalisation du noyau, les lames électriquement conductrices (20, 22) sont empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale (Z), et la ou chaque lame réalisée en l'autre matériau conducteur (22) étant disposée entre deux lames de cuivre (20) selon la direction verticale (Z). 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel lors de l'étape (100) de réalisation du noyau, le noyau (12) est constitué d'au moins une bande colaminée (24), de préférence d'un empilement de bandes colaminées (24) suivant la direction verticale (Z), la ou chaque bande colaminée (24) étant formée d'une lame en l'autre matériau conducteur (22) prise en sandwich entre deux lames de cuivre (20). 12. Procédé selon la revendication 9, dans lequel, lors de l'étape (100) de réalisation du noyau, les lames électriquement conductrices (20, 22) sont empilées les unes sur les autres suivant une direction verticale (Z), et l'empilement de lames (20, 22) est un empilement alterné de lames en cuivre (20) et de lames en l'autre matériau conducteur (22).