CA1175123A

CA1175123A - Module de raccordement etanche pour des conducteurs electriques

Info

Publication number: CA1175123A
Application number: CA000397219A
Authority: CA
Inventors: Lucien Blanchet
Original assignee: AIR
Current assignee: AIR
Priority date: 1981-03-05
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1984-09-25
Also published as: DE3208043A1; FR2501428A1; FR2501428B1; JPS57158970A; DE3208043C2

Abstract

L'invention concerne un module de raccordement étanche pour des conducteurs électriques, comprenant un boîtier composé de plusieurs pièces emboîtées et renfermant des logements pour des douilles de contact reliées entre elles par des pièces de shuntage en fonction des raccordements à établir, et pour des ressorts à languettes pour le verrouillage, dans les douilles de contact, d'embouts de contact fixés aux extrémités des conducteurs à raccorder; ces embouts sont tous enfoncés depuis le même côté du module dans les douilles de contact à travers des ouvertures de passage prévues dans une partie de boîtier et comprennent plusieurs bourrelets annulaires successifs enserrant élastiquement, avec effet d'étanchéité, les conducteurs dont les embouts sont enfoncés dans les douilles. Le module de raccordement selon l'invention est caractérisé par le fait que le boîtier est composé d'une pièce extérieure sensiblement parallélépipédique, ouverte uniquement sur le côté supérieur, et d'une pièce intérieure emboîtée depuis le haut dans la pièce extérieure, ouverte sur le côté inférieur et renfermant les logements avec les douilles et les pièces de shuntage, la pièce intérieure de boîtier comportant directement, dans son côté supérieur, les ouvertures de passage. Cette pièce intérieure au moins est constituée par une matière plastique ou un élastomère relativement souple. Un compound adhérant aux deux pièces de boîtier remplit des interstices subsisant entre les pièces de shuntage et le fond de la pièce extérieure de boîtier. L'invention s'applique notamment aux modules résistant à l'environnement nucléaire.

Description

La présente invention se rapporte à un module de raccordement étanche pour des conducteurs électriques, comprenant un bo~tier composé de plusieurs pièces et renfermant des logements pour des douilles de contact reliées entre elles par des pièces de shuntage en fonction des raccordements à établir, et pour des ressorts à languettes pour le verrouillage, dans les douilles, d'embouts de contact fixés aux extrémités des conducteurs à raccorder.
Ces embouts sont tous enfoncés, depuis le même côté du module, dans les douilles de contact à travers des ouvertures de passage prévues dans une partie de boitier et présentent plusieurs bourrelets annulaires successifs enserrant élastiquement, avec effet d'étanchéité, les conducteurs dont les embouts sont enfoncés.dans les douilles.
Un tel module de raccordement est révélé par exemple par le brevet ~rançais No. 2.115.556 délivré le 12 juin 1972, au nom de AIR LB. Le boitier de ce module connu est composé de quatre parties, à savoir d'une partie exté-rieure de bo~tier, ouverte sur le côté supérieur, d'un porte-contact emboité dans la partie extérieure de boîtier, d'unjoint d'étanchéit~ rapporté sur ce porte-contact et d'un cou-vercle fixant ce joint sur le porte-contact.
Du fait de la subdivision de son boitier en quatre parties, c.e module connu pr~sente une étanchéité qui n'est pas toujours suffisante. Il en est ainsi en ce qui concerne 1'étanchéité à la vapeur et en particulier à la vapeur sous pression. En effet, la vapeur sous pression peut s'infiltrer dans les interstices entre les différentes parties du boitier pour atteindre ainsi la zone des contacts.
La présente invention a pour obtet un module de ., ~ .
- , ~ 1~512;3 raccordement du type défini ci-dessus dont l'étanchéité se trouve sensiblement améliorée par rapport à celle des modules connus.
L'invention a également pour objet un module de raccordement du type défini ci-dessus qui, non seulement présenté une étanchéité améliorée, notamment à la vapeur sous pression, mais également une bonne résistance aux radiations nucléaires et au vieillissement thermique, ce qui permet d'utiliser le module dans un environnement nucléaire, en particulier dans des centrales nucléaires~
Le module de raccordement suivant l'invention comprend un boitier composé uniquement de deux pièces, l'une intérieure, l'autre extérieure, emboitées l'une dans l'autre~
La pièce extérieure présente une forme sensiblement parallélé-pipédique, et est ouverte uniquement sur le coté supérieur.
La pièce intérieure qui renferme les logements avec les douilles de contact et les pièces shuntage est ouverte sur le c~té inférieur. Cette pièce intérieure comporte directement, dans ~on côté supérieur, les ouvertures de passage à
bourrelets annulaires enserrant élastiquement avec effet d'étanchéité les conducteurs à raccorder. Pour permettre cette étanchéité au passage des conducteurs dans la pièce intérieure, cette dernière est constituée par une matière -plastique ou un élastomère relativement souple. En vue de sa liaison étanche avec la pièce extérieure, la pièce intérieure est emboitée depuis le haut dans la pièce extérieure, sur toute la hauteur intérieure de cette dernière, et un compound adhérant parfaitement à la pièce intérieure et à la pièce extérieure remplit les interstices subsistant entre les pièces de shuntage et le fond de la ~ 51~3 piace extérieure.
La réalisation de la pièce intérieure de boitier sous la forme d'un parallélépipède creux fermé sur le côté
supérieur par une paroi faisant partie intégrante de la pièce de ~ottier et renfermant directement les ouvertures de passage pour les conducteurs, l'emboitement de cette pièce intérieure dans la pièce extérieure, ainsi que le remplissage des interstices entre les deux pièces de boitier par du compound, assurent un allongement optimal des lignes de fuites entre les pièces intérieures sous tension et l'extérieur, de m~me qu'une étanchéité optimale et une très bonne résistance à la pénétration de vapeur de l'extérieur vers l'intérieur du module.
De préférence, les deux pièces du boitier sont réalisées à partir d'une meme matière plastique ou élastomère souple, ce qui simplifie le choix du compound de remplissage.
Afi~ que la souplesse de la pièce int~rieure, à
l'endroit des ouvertures de passage pour les conducteurs à raccorder, ne soit en aucune manière réduite par la pièce extérieure, il est avantageux que la hauteur de la pièce intérieure dépasse la hauteur intérieure de la pièce exté-rieure d'une valeur correspondant sensiblement à la hauteur desdites ouvertures de passage. Ainsi, lorsque la pièce intérieure est emboitée dans la pièce extérieure, cette dernière n'entoure pas la partie de la pièce intérieure contenant les ouvertures de passage pour les conducteurs.
De préf~érence, le module comporte, du côté oppo~é
aux ouvertures de passage pour les conducteurs à raccorder, des moyens pour sa fixation sur un support. Suivant un mode de réalisation avantageux, ces moyens de fixation sont ~''- ~ . ' ' '. : , 11751~3 réalisés de manière ~ permettre la fixation du module sur ;~
un rail de support ayant un profil en U à ailes convergentes.
Les moyens de fixation sont, dans ce cas, constitués par un pied faisant partie intégrante de la pièce extérieuré du boitier, ayant en plan la forme gén~rale d'un rectangle et présentant un profil transversal correspondant sensiblement au profil intérieur du rail de support, de sorte que deux de ses côtés opposés s~accrochent derrière les ailes du rail.
La distance entre les deux autres côtés opposés est inférieure à la distance entre les extrémités libres des ailes du rail de support et deux angles opposés du pied sont biseautés, ce qui permet d'engager le pied depuis le haut dans le rail et de le verrouiller sur le rail par simple rotation.
Afin d'améliorer la fixation de plusieurs modules c~te à cote sur un même rail de support, il est avantageux que chaque boitier de module présente deux tétons faisant saillie sur l'un de ses côtés latéraux destiné à porter contre un boitier de module voisin, et deux évidements correspondants, destinés à recevoir deux de ces tétons, dans le cOté latéral opposé. Ces tétons et ces évidements peuvent coopérer non seulement avec les évidement~ et tétons correspondants de boitiers de modules voisins, mais également avec des tétons et des évidements correspondant~
d'éléments de serrage qui peuvent avantageusement être fixés au rail de support de part et d'autre d'une rangée de modules verrouillés sur ce rail, afin de maintenir les modules serrés les uns contre les autres.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description l~S~3 détaillée ci-après d'un mode de réalisation illustratif et non limitatif d'un module de raccordement selon l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
la figure 1 est une vue moitié en élévation latérale, moitié en coupe suivant I-I de la figure 3, d'un :::
module de raccordement conforme à l'invention:
la figure 2 est une coupe de ce même module, suivant la ligne II-II de la figure 3:
. la figure 3 est une vue du dessus du module des figures 1 et 2 les figures 4 et 5 repr~sentent, en vue de dessus, le verrouillage du pied de fixation du module sur une rail de support.
Le module de raccordement électrique illustre aux figures 1, 2 et 3 comprend un boitier composé de deux pièces 1, 2, à savoir d'une pièce extérieure 1 et d'une pièce intérieure 2 emboitée dans la pièce extérieure 1.
La pièce extérieure 1 qui pr~sente une forme générale parallél~pipédique est ouverte sur un côté
seulement, à savoir le côté supérieur sur la figure 1.
La pièce intérieure 2 également de forme générale parallélépipédique présente plusieurs logements cylindriques, en l'occurrence au nombre de huit (voir fig. 3), renfermant ~:
chacun une douille de contact 3 et un ressort à languettes de verrouillage 4. Chaque douille 3 est destinée à recevoir un embout de contact 5 fixé à l'extrémité d'un conducteur 6 et verrouillé dans la douille 3 par le ressort 4. La pièce intérieure de boitier 2 renferme en outre, en dessous des douilles de contact 3, des pièces de shuntage 7 destinées à relier entre elles les douilles 3 en fonction !

~, , . , .

1~751;~

des raccordements à établir entre les conducteurs. Ces raccordements sont visibles -sur la figure 3 (a-e, b-f, c-g, d-h).
Ce mode de raccordement électrique est déjà décrit dans le brevet français No. 1.565.673 délivré le 24 mars 1969, au nom de AIR LB, et un module faisant appel à ce mode de raccordement est décrit dans le brevet français No.

2.115.556 mentionné précédemment.
Contrairement au module suivant le brevet français ~o. 2.115.556 sur lequel la pièce de boitier portant les con-tacts (porte-contacts) est complétée par un joint d'étan-chéité souple rapporté, pour le passage des conducteurs à
raccorder à l'intérieur du modulei et par un couvercle pour retenir ce joint d'étanchéité sur le porte-contacts, la pièce intérieure de boitier 2 du module suivant la présente inven-tion comporte directement, dans son côté supérieur, des ouver-tures de passage 8 permettant le passage étanche des conduc-teurs 6 à l'intérieur du module. Ces ouvertures de passage 8 présentent plusieurs bourrelets annulaires successifs 9a séparés par des gorges 9b, les bourrelets 9a étant déformés élastiquement pour enserrer de façon étanche les conducteurs 6.
Pour permettre cet effet d'étanchéité au niveau du passage des conducteurs 6, la pièce intérieure de boitier 2 est réalisée dans son ensemble à partir d'une matière plastique ou d'un élastomère ayant une souplesse appropriée pour permettre au bourrelet 9 de se déformer et d'enserrer élastiquement les conducteurs 6.
La pièce intérieure de boitier 2, après avoir été
garnie avec les douilles de contact 3, les ressorts de verrouillage 4 et les pièces de shuntage 7, et après avoir , ~ - 6 -. . , été rendue étanche dans sa partie inférieure ouverte par remplissage des cavités 10 avec un compound. Le compound peut être appliqué en excès de manière que lors de l'embottement, il remplisse également les interstices 11 entre les surfaces d'emboitement des pièces de boitier 1 et 2, éventuellement avec formation d'unbourrelet 12 au bord supérieur de la pièce extérieure de boitier 1.
Le compound doit être choisi de manière ~ assurer également l'adhérence des.deux pièces de boitier 1 et 2 l'une à l'autre, avec ou sans l'utilisation d'un "primer"
d'adhérence selon les cas.
La réalisation de l'ensemble du boitier de module, y compris la partie contenant les ouvertures de passage 8 pour les conducteurs 6, à partir de deux pièces 1 et 2 assemblées par emboitement, dont au moins celle contenant les ouvertures 8 est en un matériau souple et la prévision du compound de remplis~age dans tous les intervalles subsistant entre les deux pièces 1 et 2, assurent au module une étanchéité nettement améliorée.
A titre d'exemple, un module de raccordement dont les deux pièces de boitier 1 et 2 sont réalisées à partir d'un élastomère à base de comonomère éthylène/propylène/diène (EPDM), d'une dureté de 50 à 70 Shore A, résiste non seulement à la vapeurd'eau jusqu'à 235C (455 F) sou~ une pression de 5,6 bars, mais également aux radiations nucléaires jusqu'à
une dose intégrée de 200 Mrd et au vieilli~sement thermique acc~léré simulant un vieillissement de 40 ans à 65C
(150 F), c'est-à-dire aux contraintes imposées dans un environnement nucléaire tel que défini par la norme IEEE
Std 317-1976.

:

- 11751;23 Le compound de remplissage est constitué dans ce cas par un compound à base d'élastomère EPDM adhérant -parfaitement à l'élastomère EPDM des pièces 1 et 2 et résistant également à l'environnement nucléaire.
Si les exigences de temp~rature sont moins sévères, il est également possible d'utiliser d'autres matériaux de remplissage, par exemple un compound de polyuréthane.
Le module de raccordement représenté comporte, du c8té opposé à l'entrée des conducteurs 6, un pied 13 pour la fixation du module à un rail de support 14. Ce rail présente un profil en U à ailes convergentes.
Le pied 13 réalisé d'une seule pièce avec la pièce extérieure de boitier 1 présente un profil transversal correspondant sensiblement au profil intérieur du rail 14.
Pour permettre le montage et verrouillage d'un module sur le rail 14, à n'importe quel endroit de la longueur de ce dernier, le pied 13 présente, en plan, comme illustré par les figures 4 et 5, la forme générale d'un rectangle dont le petit côt~ présente une longueur inférieure à la distance ~éparant les extrémités libres des deux ailes du rail 14.
Deux angles opposés du pied 13 rectangulaire sont biseautés à 45 et les biseaux 15 se raccordent aux grands c8tés du pied 13 par un arrondi-16 dont le centre de courbure colncide avec le centre du pied 13.
Il est ainsi po~sible d'introduire le pied 13 depuis le haut dans le rail 14, dans la position selon la figure 4, et de le verrouiller dans le rail 14 par une rotation dans le sens de la flèche (figure 5).
Pour pouvoir verrouiller entre eux plusieurs modules de raccordement mont~s côte à côte sur un rail de , ' , . ' '' ' . ,:

1~75123 support, la pièce extérieure de boitier 1 de chaque module présente deux tétons 17 en saillie sur une face latérale et deux évidements correspondants 18 en creux dans l'autre face latérale. Comme représenté en particulier sur la 'figure 1, la pièce extérieure de boitier 1 comporte, à cet effet, un renflement 19 sur chacune des deux autres faces au voisinage de son extrémité supérieure. Ces renflements 19 présentent, par ailleurs, des porte-étiquette 20 permettant de désigner les circuits établis à l'aide du module de raccordement.
~ otamment en raison de la présente de ces renflements 19~ à son extrémiter supérieure, la pièce extérieure de boitier 1, bien que réalisée à partir d'une matière relativement souple, présente à cet endroit une rigidité accrue. Afin que la pièce extérieure de boitier ne réduise pas la souplesse que doit présenter la pièce intérieure de boitier à l'endroit des ouvertures 8 en vue du passage étanche des conducteurs, la pièce intérieure 2 dépa~se vers le haut la pièce extérieure 1 sur une' hauteur correspondant sensiblement à la hauteur des ouvertures de pas~age 8.
On reconnaft sur les fig. 2 et 3 que le module présente deux sortes de douilles de contact 3 destinées à
recevoir deux sortes d'embouts 5 fixés à des conducteurs différents qui se distinguent en particulier par l'épaisseur de,leurs gaine~ isolantes. Les ouvertures de passage 8 présentent, par conséquent,'des diamètres différents.
Bien entendu, le module peut également être utilisé pour raccorder des câbles identiques, auquel cas les douilles 3 sont toutes identiques et les ouvertures 8 _ g _ ~L1751;~3 présentent toutes le m8me diamètre qui est inférieur au diamètre extérieur des cables d'une valeur qui est princi-palement fonction de la souplesse du matériau de la pièce --intérieure de boitier 2 et éventuellement aussi de la sou-plesse et de l'épaisseur de la gaine des cables.
- Il convient de remarquer que chaque ressort de verrouillage 4 est solidaire d'une pièce de shuntage 7, par le fait qu'un rebord intérieur prévu à l'extrémité
inférieure du ressort 4 est bloqué entre le fond de la douille 3 correspondante et la pièce de shuntage 7 à
laquelle la douille est fixée, par exemple par un embout fileté vissé dans la pièce de shuntage. Cette fixation des ressorts 4 aux pièces de shuntage 7 elles-mêmes retenues dans la pièce intérieure de boitier 2 par les cloisons formées entre les logements pour les douilles 3 et les re~sorts 4 est d'une importance toute particulière dans le cas d'une pièce intérieure de bo~tier 2 en matériau souple.
En effet, dans une telle pièce intérieure de boitier, les res~orts 4 ne pourraient pas être retenus uniquement par l'épaulement prévu entre lesdits logements et les ouvertures de passage 8, du fait de la souplesse du matériau de la pièce de boitier.

_ 10 --

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Module de raccordement étanche pour des conducteurs électriques, comprenant un boîtier composé de plusieurs pièces emboîtées et renfermant des logements pour des douilles de contact reliées entre elles par des pièces de shuntage en fonction des raccordements à établir, et pour des ressorts à languettes pour le verrouillage, dans les douilles de contact, d'embouts de contact fixés aux extrémités des conducteurs à raccorder, lesdits embouts étant tous enfoncés depuis le même côté du module dans les douilles de contact à travers des ouvertures de passage prévues dans une partie de boîtier et comprenant plusieurs bourrelets annulaires successifs enserrant élastiquement, avec effet d'étanchéité, les conducteurs dont les embouts sont enfoncés dans les douilles, caractérisé par le fait que le bottier est composé d'une pièce extérieure sensiblement parallélépipédique, ouverte uniquement sur le côté supérieur, et d'une pièce intérieure emboîtée depuis le haut dans la pièce extérieure, ouverte sur le côté inférieur et renfermant lesdits logements avec lesdites douilles et lesdites pièces de shuntage, ladite pièce intérieure de boîtier comportant directement, dans son côté supérieur, lesdites ouvertures de passage, que ladite pièce intérieure au moins est constituée par une matière plastique ou un élastomère relativement souple, et qu'un compound adhérant aux deux pièces de boîtier remplit des interstices subsistant entre les pièces de shuntage et le fond de la pièce extérieure de boîtier.

2. Module suivant la revendication 1, caractérisé
par le fait que ledit compound remplit également des interstices entre les surfaces d'emboîtement de la pièce intérieure et de la pièce extérieure du boîtier.

3. Module suivant la revendication 1, caractérisé
par le fait que les deux pièces de boîtier sont constituées par une même matière plastique ou élastomère.

4. Module suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que la hauteur de la pièce inté-rieure de boîtier est supérieure à la hauteur de la pièce extérieure de boîtier d'une valeur correspondant sensiblement à la hauteur desdites ouvertures de passage.

5. Module suivant la revendication 1, comprenant des moyens pour la fixation du module sur un rail de support, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont constitués par un pied faisant partie intégrante de la pièce extérieure de boîtier et présentant un profil transversal correspondant au profil intérieur d'un rail de support en U à ailes conver-gentes, que ledit pied présente, en-plan, une forme générale rectangulaire, la longueur des petits côtés du rectangle étant inférieure à la distance séparant les extrémités libres des ailes du rail de support, et que deux angles opposés du pied rectangulaire sont biseautés de manière que le pied puisse êntre engagé dans le rail de support, en n'importe quel point de la longueur de ce dernier, et être verrouillé dans le rail par rotation.

6. Module suivant la revendication 5, caractérisé
par le fait que le boîtier du module présente deux tétons en saillie sur l'une de ses faces latérales et deux évidements correspondants dans sa face latérale opposée.

7. Module suivant les revendications 1, 5 ou 6, précédentes, caractérisé par le fait que les ressorts de verrouillage sont fixés aux pièces de shuntage elles-mêmes retenues dans la pièce intérieure de boîtier par des cloisons formées dans cette pièce entre les logements pour les ressorts et les douilles.

8. Module suivant la revendication 1, caractérisé
par le fait que la pièce intérieure de boîtier et la pièce extérieure de boîtier sont réalisées en élastomère à base de comonomère éthylène/propylène/diène (EPDM) d'une dureté de 50 à 70 Shore A résistant à l'environnement nucléaire incluant radiations, vapeur sous pression, vieillissement thermique.

9. Module suivant la revendication 8, caractérisé
par le fait que le compound de remplissage est un compound à base d'élastomère EPDM adhérant à l'élastomère EPDM
des pièces intérieure et extérieure et résistant à
l'environnement nucléaire.

10. Module suivant la revendication 1, caractérisé
par le fait que le compound de remplissage est un compound de polyuréthane.