Brevet FR3045200A1 — publié le 20170616

CONDUCTEUR ELECTRI QUE POUR DES APPLICATIONS AERONAUTI QUES L'invention se rapporte à un conducteur électrique pour des 5 applications aéronautiques. Le document de brevet FR 3 009 126 décrit un tel conducteur électrique multibrins comprenant au moins un brin en aluminium argenté central et une pluralité de brins en cuivre argenté disposé autour de ce brin central. 10 Plus précisément, ce document décrit un premier conducteur comprenant un brin en aluminium disposé au centre du conducteur, entouré de six brins périphériques en cuivre en contact deux à deux et disposés en une seule couche. Il décrit également un deuxième conducteur comprenant sept 15 brins en aluminium disposés au centre du conducteur, soit un brin central entouré de six brins, ces sept brins étant entourés de douze brins périphériques en cuivre en contact deux à deux et disposés en une seule couche. Il décrit enfin un troisième conducteur comprenant dix-neuf brins 20 en aluminium disposés au centre du conducteur, soit un brin central entouré de six brins entourés de douze brins, ces dix-neuf brins étant entourés de dix-huit brins périphériques en cuivre en contact deux à deux et disposés en une seule couche. Selon tous les modes de réalisation décrits, le diamètre des brins 25 d'aluminium centraux est sensiblement égal à celui des brins de cuivre périphériques. La cohésion d'assemblage des brins est obtenue au moyen d'une opération d'assemblage, communément appelée toronnage, et qui permet par torsadage et selon une valeur de pas préférentielle, de 30 maintenir la position relative de chaque brin par rapport aux autres. 3045200 2 Les brins d'aluminium sont donc de diamètre réduit et leur assemblage par toronnage est problématique compte-tenu de la fragilité de ces brins. Sans compromettre la flexibilité du conducteur, l'invention 5 propose de diminuer l'utilisation de brins d'aluminium de si petite section. Pour ce faire, l'invention propose un conducteur électrique multibrins comprenant au moins un brin en aluminium ou en alliage d'aluminium central et une pluralité de brins conducteurs disposés en 10 au moins une couche autour de ce brin central, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins conducteurs périphériques est strictement supérieur à 1. Selon un mode de réalisation préféré, le rapport entre le 15 diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins conducteurs périphériques est compris entre 1,67 et 5. Par ailleurs, le calibre appelé « American Wire Gauge » (d'acronyme AWG, également connu sous le nom de Brown and Sharp 20 (B&S) Wire Gauge) est une unité de mesure utilisée aux États-Unis entre autres, permettant de mesurer et de standardiser le diamètre d'un conducteur métallique monobrin non-ferreux. Ce calibre est défini par les données suivantes AWG Diamètre Section (mm) (mm2) 12 2.05 3.31 13 1.83 2.62 14 1.63 2.08 15 1.45 1.65 16 1.29 1.31 17 1.15 1.04 18 1.02 0.823 3045200 3 19 0.912 0.653 20 0.812 0.518 21 0.723 0.410 22 0.644 0.326 23 0.573 0.258 24 0.511 0.205 25 0.455 0.162 26 0.405 0.129 27 0.361 0.102 28 0.321 0.0810 29 0.286 0.0642 30 0.255 0.0509 Ce calibre est également utilisé pour décrire des conducteurs à plusieurs fils toronnés. Dans ce cas, il se rapporte à un conducteur dont la section transversale est égale au total des sections transversales des 5 fils individuels, l'espace entre fils individuels n'étant pas considéré. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le conducteur étant de calibre AWG compris entre 16 et 30, comprenant un unique brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins conducteurs disposés autour de ce brin central, le 10 rapport entre le diamètre dudit brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 3, ces brins périphériques conducteurs étant en contact deux à deux et au nombre de douze. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le 15 conducteur étant de calibre AWG égal à 12 ou 14, comprenant un unique brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins conducteurs disposés autour de ce brin central, le rapport entre le diamètre dudit brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est 20 égal à 5, ces brins conducteurs périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. 3045200 4 Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, le conducteur étant de calibre AWG égal à 12 ou 14, comprenant un unique brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins conducteurs disposés autour de ce brin central, le rapport entre le diamètre dudit brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 3, ces brins conducteurs périphériques étant en contact deux à deux et disposés en deux couches, une première de douze brins et une seconde de dix-huit brins. Selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, le conducteur étant de calibre AWG égal à 12 ou 14, il comprend une couche de six brins en aluminium ou en alliage d'aluminium sur ledit brin central et une pluralité de brins conducteurs disposés en une couche unique autour de ces brins centraux et le rapport entre le diamètre desdits brins en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 1,67, ces brins conducteurs périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. Selon un cinquième mode de réalisation de l'invention, le conducteur étant de calibre AWG égal à 12 ou 14, il comprend une couche de douze brins en aluminium ou en alliage d'aluminium sur ledit brin central et une pluralité de brins conducteurs disposés en une couche unique autour de ces brins centraux et le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 3, ces brins conducteurs périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. Dans ce cas, de préférence, le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre de la 3045200 5 couche de brins en aluminium ou en alliage d'aluminium l'entourant est également égal à 3. Avantageusement, lesdits brins conducteurs sont en cuivre ou en alliage de cuivre. Ils peuvent également être hybrides, comportant par 5 exemple une partie en aluminium et une partie en cuivre. De préférence, le conducteur étant de calibre AWG égal à 12, le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 0,32 mm. De préférence, le conducteur étant de calibre de calibre AWG 10 égal à 14, caractérisé en ce que le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 0,25 mm. De préférence, au moins un desdits brins conducteurs est constitué au minimum d'une couche de cuivre et d'une couche en alliage de cuivre argenté, dont le taux massique d'argent est compris 15 entre 0,1% et 0,5%. Le taux massique représente le rapport entre la masse d'argent sur la masse d'alliage de cuivre argenté. La contribution spécifique de chaque brin constitué d'une couche en cuivre, et d'une couche d'alliage de cuivre argenté, dont le taux massique d'argent est compris entre 20 0,1% et 0,5%, est de permettre au conducteur d'avoir une résistance mécanique supérieure à celle d'un brin de cuivre de section équivalente, sans en dégrader la conductibilité électrique. Le conducteur peut posséder, soit un seul brin soit plusieurs brins d'une telle composition. Ledit conducteur peut également comprendre d'autres brins 25 conducteurs constitués de compositions différentes. Des brins disposés en périphérie du conducteur et constitués au minimum d'une couche de cuivre et d'une couche de cuivre argentés permettent de minimiser les résistances de contact, consécutives au raccordement des pièces de connexion par l'utilisateur. 3045200 6 Avantageusement, les brins sont recouverts d'une couche protectrice vis-à-vis de la corrosion. Les contraintes mécaniques, les variations de température, d'hygrométrie et de pression, ainsi que les matériaux d'isolation, 5 imposent en effet au conducteurs, et donc aux brins constituants ces conducteurs, une adaptation spécifique vis-à-vis des risques de corrosion. La couche protectrice peut être une couche de nickel. L'invention concerne également un câble électrique constitué 10 d'au moins un tel conducteur. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures représentant uniquement des modes de réalisation préférés de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un premier mode 15 de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un troisième mode de réalisation de l'invention. 20 La figure 4 est une vue en coupe transversale d'un quatrième mode de réalisation de l'invention. La figure 5 est une vue en coupe transversale d'un cinquième mode de réalisation de l'invention. Le conducteur représenté sur la figure 1 est de calibre AWG 25 compris entre 16 et 30 et comprend un unique brin central 10 en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins 11 en cuivre ou en alliage de cuivre disposés autour de ce brin central. Le rapport entre le diamètre du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 3, ces brins périphériques en cuivre ou en 3045200 7 alliage de cuivre étant en contact deux à deux et au nombre de douze. Le rapport entre la section du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 43%. 5 Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°1 suivant. Tableau n °1 Brins Brins Cu/AlliageCu d'AI/alliage d'AI Calibre AWG Nombre 0 fils Section Nombre 0 fils Section mm mm2 MM mm2 30 1 0,191 0,029 12 0,0635 0,038 28 1 0,236 0,044 12 0,0785 0,058 26 1 0,3 0,071 12 0,1 0,094 24 1 0,345 0,093 12 0,115 0,125 22 1 0,48 0,181 12 0,16 0,241 20 1 0,609 0,291 12 0,203 0,388 18 1 0,762 0,456 12 0,254 0,608 16 1 0,9 0,636 12 0,3 0,848 10 Le conducteur représenté sur la figure 2 est de calibre AWG 12 ou 14 et comprend un unique brin central 21 en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins 22 en cuivre ou en alliage de cuivre disposés autour de ce brin central. Le rapport entre le diamètre du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins 15 en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 5, ces brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. Le rapport entre la section du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 58%. 20 Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°2 suivant. 3045200 8 Tableau n °2 Brins d'Al/alliage d'Al Brins Cu/AlliageCu Calibre Nombre 0 fils Section Nombre 0 fils Section AWG mm mm2 mm mm2 14 1 1,250 1,227 18 0,25 0,884 12 1 1,600 2,011 18 0,32 1,448 Le conducteur représenté sur la figure 3 est de calibre AWG 12 5 ou 14 et comprend un unique brin central 30 en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins 31 en cuivre ou en alliage de cuivre disposés autour de ce brin central. Le rapport entre le diamètre du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 3, ces brins en 10 cuivre ou en alliage de cuivre périphériques étant en contact deux à deux et disposés en deux couches de douze et dix-huit brins. Le rapport entre la section du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 23%. 15 Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°3 suivant. Tableau n °3 Brins d'Al/alliage d'Al Calibre Nombre 0 fils Section AWG mm mm2 14 1 0,750 0,442 12 1 0,960 0,724 Brins Cu/AlliageCu Calibre Nombre 0 fils Section Nombre 0 fils Section AWG Couche 1 Couche 2 mm mm2 mm mm2 14 12 0,250 0,589 18 0,25 0,884 12 12 0,320 0,965 18 0,32 1,448 3045200 9 Le conducteur représenté sur la figure 4 est de calibre AWG 12 ou 14 et comprend une couche de six brins 40B en aluminium sur un brin central 40A et une pluralité de brins en cuivre ou en alliage de 5 cuivre disposés en une couche unique autour de ces brins centraux. Le rapport entre le diamètre des brins en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 1,67, ces brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. 10 Le rapport entre la section des brins en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 52%. Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°4 suivant. 15 Tableau n °4 Brins d'AI/alliage d'AI Calibre Nombre 0 fils Section Nombre 0 fils Section AWG Coeur Couche 1 mm mm2 mm mm2 14 1 0,417 0,136 6 0,417 0,818 12 1 0,533 0,223 6 0,533 1,340 Brins Cu/AlliageCu Calibre Nombre 0 fils Section AWG mm mm2 14 18 0,25 0,884 12 18 0,32 1,448 Le conducteur représenté sur la figure 5 est de calibre AWG 12 20 ou 14 et comprend une couche de douze brins 50B en aluminium sur le brin central 50A et une pluralité de brins 51 en cuivre ou en alliage de cuivre disposés en une couche unique autour de ces brins centraux. Le 3045200 10 rapport entre le diamètre du brin central 50A en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 3, ces brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix- 5 huit. Le rapport entre la section des brins en aluminium ou alliage d'aluminium 50A et 50B en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 54%. Quant au rapport entre le diamètre du brin central 50A en 10 aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre de la couche de brins en aluminium ou en alliage d'aluminium l'entourant, il est également égal à 3. Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°5 suivant. 15 Tableau n °5 Brins d'AI/alliage d'AI Calibre Nombre 0 fils Section Nombre 0 fils Section AWG Coeur Couche 1 mm mm2 mm mm2 14 1 0,750 0,442 12 0,250 0,589 12 1 0,960 0,724 12 0,320 0,965 Brins Cu/AlliageCu Calibre Nombre 0 fils Section AWG mm mm2 14 18 0,25 0,884 12 18 0,32 1,448 Dans tous les cas, les brins conducteurs sont arrangés ensemble 20 de manière à ce que la section circulaire du conducteur soit la plus circulaire possible. En effet, un tel conducteur est facile à manipuler. De plus, son comportement en flexion est identique, quelle que soit la REVENDICATIONS1. Conducteur électrique multibrins comprenant au moins un brin en aluminium ou en alliage d'aluminium central (10, 20, 30, 40A, 50A) et une pluralité de brins conducteurs (11, 21, 31, 41, 51) disposés en au moins une couche autour de ce brin central, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est strictement supérieur à 1. 2. Conducteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est compris entre 1,67 et 5. 3. Conducteur selon la revendication 1 ou 2, de calibre AWG compris entre 16 et 30, comprenant un unique brin central (10) en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins (11) conducteurs disposés autour de ce brin central, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 3, ces brins périphériques en conducteurs étant en contact deux à deux et au nombre de douze. 4. Conducteur selon la revendication 1 ou 2, de calibre AWG égal à 12 ou 14, comprenant un unique brin central (20) en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins (21) conducteurs disposés autour de ce brin central, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs 3045200 13 périphériques est égal à 5, ces brins conducteurs périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. 5. Conducteur selon la revendication 1 ou 2, de calibre AWG égal à 12 ou 14, comprenant un unique brin central (30) en aluminium 5 ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins (31) conducteurs disposés autour de ce brin central, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 3, ces brins en cuivre périphériques étant 10 en contact deux à deux et disposés en deux couches, une première de douze brins et une seconde de dix-huit brins. 6. Conducteur selon la revendication 1 ou 2, de calibre AWG égal à 12 ou 14, caractérisé en ce qu'il comprend une couche de six brins (40B) en aluminium ou alliage d'aluminium sur ledit brin 15 central (40A) et une pluralité de brins (41) conducteurs disposés en une couche unique autour de ces brins centraux et en ce que le rapport entre le diamètre desdits brins en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 1,67, ces brins conducteurs périphériques 20 étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. 7. Conducteur selon la revendication 1 ou 2, de calibre AWG égal à 12 ou 14, caractérisé en ce qu'il comprend une couche de douze brins en aluminium (50B) ou alliage d'aluminium sur ledit brin central (50A) et une pluralité de brins (51) conducteurs disposés 25 en une couche unique autour de ces brins centraux et en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 3, ces brins conducteurs périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. 3045200 14 8. Conducteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin central (50A) en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre de la couche de brins (50B) en aluminium ou en alliage d'aluminium l'entourant 5 est également égal à 3. 9. Conducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits brins conducteurs sont en cuivre ou en alliage de cuivre. 10. Conducteur selon l'une des revendications 4 à 8 et la 10 revendication 9, de calibre AWG égal à 12, caractérisé en ce que le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques (11, 21, 31, 41, 51) est égal à 0,32 mm. 11. Conducteur selon l'une des revendications 4 à 8 et la revendication 9, de calibre AWG égal à 14, caractérisé en ce que 15 le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques (11, 21, 31, 41, 51) est égal à 0,25 mm. 12. Conducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en qu'au moins un desdits brins conducteurs (11, 21, 31, 41, 51) est constitués au minimum d'une couche de cuivre et 20 d'une couche d'alliage de cuivre argenté, dont le taux massique d'argent est compris entre 0,1% et 0,5%. 13. Conducteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits brins sont recouverts d'un couche protectrice vis-à-vis de la corrosion. 25 14. Conducteur électrique selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite couche protectrice est une couche de nickel. 15. Câble électrique constitué d'au moins un conducteur selon l'une des revendications précédentes.