EP1794770B1

EP1794770B1 - Connecteur de raccordement d'un conducteur de cable a un couteau de fusible ou de barreau conducteur et coffret de raccordement equipe d'un tel connecteur

Info

Publication number: EP1794770B1
Application number: EP05804286A
Authority: EP
Inventors: Laurent Rageau; Patrick Andre; Michel Chapon
Original assignee: Nexans SA; Mecelec SA
Current assignee: Nexans SA; Mecelec SA
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2025-09-26
Also published as: WO2006035152A1; ATE536626T1; EP1794770A1; FR2875954A1

Description

L'invention a trait à un connecteur pour le raccordement d'un conducteur de câble à un couteau de fusible ou à un couteau de barreau conducteur. L'invention a également trait à un coffret de raccordement comprenant des connecteurs de ce type.
Il est connu d'utiliser des connecteurs pour le raccordement de câbles conducteurs amont et aval par l'intermédiaire d'un fusible ou d'un barreau conducteur dont les couteaux sont respectivement engagés dans des mâchoires prévues sur les connecteurs amont et aval. Il est connu de FR-A-1 359 746 , FR-A-2 817 400 et FR-A-2 848 732 de définir dans un connecteur un volume de réception de l'extrémité d'un câble à raccorder, alors qu'une vis de serrage est prévue pour presser cette extrémité contre une denture de perforation de la gaine isolante de ce câble. Ces matériels donnent satisfaction dans de nombreuses configurations d'installation mais présentent certaines limitations. Par ailleurs, US-A-3 259 877 divulgue un connecteur pour le raccordement d'un conducteur de câble à un couteau de fusible ou de barreau conducteur, ce connecteur définissant une cage de réception de l'extrémité du conducteur et une mâchoire de réception du couteau, cette cage étant apte à recevoir l'extrémité du conducteur introduite par un premier côté ou par un second côté de la cage opposée au premier côté. Le connecteur comprend un support formé par une plaque de matériau électriquement conducteur formant une branche de la mâchoire, alors qu'une lame élastiquement déformable est rapportée sur la plaque et constitue l'autre branche de la mâchoire, la plaque et la lame délimitant ensemble la cage.
Lorsque ces connecteurs doivent être installés dans un coffret dans lequel les conducteurs amont et aval arrivent par le même côté, des connecteurs spécifiques doivent être prévus pour les zones de raccordement des câbles amont, alors que des connecteurs spécifiques doivent être prévus pour les zones de raccordement des câbles aval. Ceci induit la conception, la fabrication et la gestion de deux types de connecteurs, ce qui est désavantageux en termes de coût de production et impose aux personnes intervenant sur chantiers, lors de la première mise en service de ces coffrets ou lors d'opérations de maintenance ultérieures, de disposer de différents types de connecteurs. En outre, ces connecteurs dédiés aux zones de raccordement amont et aval sont relativement complexes, ce qui influe négativement sur leur prix de revient.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouveau connecteur qui peut être utilisé indifféremment pour le raccordement d'un câble amont ou d'un câble aval sur un fusible ou un barreau conducteur et dont le coût de fabrication peut être particulièrement attractif.
Dans cet esprit, l'invention concerne un connecteur pour le raccordement d'un conducteur de câble à un couteau de fusible ou de barreau conducteur, ce connecteur définissant une cage de réception de l'extrémité du conducteur ainsi qu'une mâchoire de réception du couteau, alors que la cage précitée peut recevoir l'extrémité de conducteur introduite par un premier côté ou par un second côté de cette cage opposé au premier côté. Ce connecteur peut être monté sur la paroi arrière d'un coffret de raccordement dans deux positions distinctes dans lesquelles le premier côté ou le second côté du volume de réception précité est orienté vers une zone d'entrée de câbles conducteurs dans un tel coffret. Il comprend un support formé par une plaque de matériau électriquement conducteur formant une branche de la mâchoire, alors qu'une lame élastiquement déformable est rapportée sur cette plaque et constitue l'autre branche de la mâchoire La plaque et la lame délimitent ensemble la cage, la plaque forme une denture de perforation d'une gaine isolante entourant l'extrémité de câble et la lame est solidarisée à la plaque, par boulonnage ou sertissage, dans une zone de transition entre la cage et la mâchoire où la lame est en appui surfacique sur la plaque.
Grâce à l'invention, il n'est plus nécessaire de prévoir des connecteurs dédiés aux conducteurs de câble amont ou aux conducteurs de câble aval, ce qui permet un gain de temps et une simplification des opérations de fabrication et de maintenance d'un coffret de raccordement équipé de tels connecteurs.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires, un tel connecteur peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques mentionnées aux revendications 2 à 8.
L'invention concerne également un coffret de raccordement électrique d'au moins un câble amont avec au moins un câble aval entre lesquels est disposé un fusible ou un barreau conducteur. Ce coffret est caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux connecteurs identiques tels que décrits ci-dessus, les couteaux d'un fusible ou d'un barreau conducteur étant respectivement introduits dans les mâchoires de ces connecteurs, alors que l'extrémité d'un conducteur de câble amont pénètre dans la cage de réception correspondante du connecteur amont par un premier côté de cette première cage et que l'extrémité d'un conducteur de câble aval pénètre dans la cage du connecteur aval par le second côté de cette seconde cage qui appartient au connecteur aval.
Des caractéristiques avantageuses mais non obligatoire de ce coffret ressortent des revendications 10 à 13.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un connecteur et d'un coffret conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un coffret conforme à l'invention équipé de connecteurs conformes à l'invention avant son installation sur site ;
la figure 2 est une vue de face du coffret de la figure 1 dont le panneau de fermeture a été retiré et alors que les câbles conducteurs sont en place ;
la figure 3 est une vue en perspective de deux connecteurs utilisés dans le coffret des figures 1 et 2 pour le raccordement des conducteurs de câble de neutre amont et aval, le barreau conducteur les reliant étant représenté en traits mixtes ;
la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 mais représente les connecteurs dépourvus de leurs enveloppes isolantes respectives ;
la figure 5 est une vue de face d'un connecteur tel que représenté à la figure 4 ;
la figure 6 est une vue de côté dans le sens de la flèche VI à la figure 5 ;
la figure 7 est une vue à plus grande échelle du détail VII à la figure 1, certains connecteurs ayant été enlevés pour plus de clarté ;
la figure 8 est une représentation schématique d'un branchement effectué dans le coffret des figures 1 et 2 grâce au connecteur des figures 3 à 6 et
la figure 9 est une représentation analogue à la figure 8 pour un second branchement pouvant être obtenu avec les connecteurs des figures 3 à 6.

Le coffret 1 représenté aux figures 1 et 2 est prévu pour le raccordement de quatre conducteurs A₁ à A₄ appartenant à un câble amont A avec quatre conducteurs B₁ à B₄ appartenant à un câble aval B, les conducteurs A₁ et B₁ véhiculant le neutre, alors les conducteurs A₂ à A₄ et B₂ à B₄ véhiculent les trois phases d'un courant électrique. Un barreau conducteur 2 est prévu pour assurer la continuité du circuit des conducteurs A₁ et B₁, alors que trois fusibles 3, 3' et 3" sont prévus pour assurer la continuité du circuit des conducteurs de phases. Le barreau 2 et les fusibles 3, 3' et 3'' sont chacun pourvus de couteaux 21 et 22, respectivement 31 et 32, destinés à être chacun engagés dans une mâchoire formée par un connecteur amont ou aval.
Les connecteurs 10 utilisés pour raccorder les extrémités des conducteurs au barreau 2 ou aux fusibles 3, 3' et 3'' sont montés sur deux rangées parallèles entre elles. Plus précisément, quatre connecteurs amont 10 sont disposés selon une première rangée R₁ située en partie haute du coffret 1 parallèlement à sa face supérieure 101, alors que quatre connecteurs aval 10 sont disposés selon une seconde rangée R₂ parallèle à la première et située en dessous de celle-ci.
Les connecteurs utilisés dans les rangées R₁ et R₂ sont identiques. Chaque connecteur 10 comporte des pièces métalliques visibles aux figures 4 à 6 et qui comprennent une plaque coudée 11 comprenant deux parties 111 et 112 globalement parallèles reliées par une zone 113 dans laquelle sont prévus deux coudes à 90°, 114 et 115. Une autre zone coudée 116 relie la partie plane 112 à une partie 117 dans lequel une denture 118 est ménagée en rabattant les bords découpés de la partie 117.
Une lame élastique 12, en acier à ressort ou dans un autre matériau élastique, est rapportée sur la plaque 11 et comprend deux voiles 121 et 122 globalement parallèles reliés par un voile 123 perpendiculaire à ces deux voiles et parallèle à la partie 112 de la plaque 11. Un voile 124 parallèle au voile 123 est relié par une zone de transition inclinée 125 à une partie globalement plane 126.
Le voile 121 est engagé sous la partie 117 de la plaque 11, alors qu'une ouverture 127 est prévue dans la zone courbe de transition entre les voiles 121 et 123, cette ouverture 127 permettant de recevoir l'extrémité 119 de la partie 117, ce qui permet un verrouillage des parties inférieures respectives de la plaque 11 et de la lame 12 l'une sur l'autre, le voile 121 recouvrant la partie 117.
Le voile 124 de la lame 11 est en appui surfacique sur la partie 112 de la plaque et est immobilisé contre celle-ci par un boulon 13. Ainsi, il est formé une cage 14 délimitée par les parties 112, 117, 123 et 122 des pièces 11 et 12, cette cage 14 étant destinée à recevoir l'extrémité d'un conducteur de câble A₁ à B₄ ou B₁ à B₄. Par ailleurs, à partir de la zone 125, la partie 126 de la lame 12 s'étend à distance de la partie 111 de la plaque 11, ces parties 111 et 126 constituant les branches d'une mâchoire 15 de réception d'un des couteaux 21, 22, 31 ou 32.
Une vis de serrage 16 est montée dans un crevé taraudé 122a ménagé dans le voile 122. En variante, le crevé taraudé 122a peut être remplacé par un insert taraudé fixé dans un orifice traversant le voile 122.
Ainsi, il est possible d'introduire, dans la cage 14 d'un connecteur 10 représenté à la figure 3, l'extrémité E₁ du conducteur A₁ en déplaçant cette extrémité dans le sens de la flèche F₁ aux figures 3 et 4, c'est-à-dire en pénétrant dans le volume intérieur V₁₄ de la cage 14 par le côté C₁ de cette cage visible à la figure 5, qui sera considéré dans ce qui suit comme un premier côté de cette cage 14. De la même manière, et comme représenté au bas de la figure 3, il est possible d'introduire l'extrémité E'₁ du conducteur B₁ dans la cage 14 d'un second connecteur 10 par le côté C₂ visible pour le connecteur représenté en partie inférieure de la figure 4 et qui sera considéré dans ce qui suit comme le second côté de la cage 14 du second connecteur. Le mouvement d'introduction de l'extrémité E'₁ dans la cage 14 correspondante est représenté par la flèche F₂ aux figures 3 et 4. Le côté C₂ de la cage 14 n'est pas visible à la figure 5.
On note X₁₄ l'axe médian de la cage 14 d'un connecteur 10. L'extrémité d'un conducteur de câble introduit dans une telle cage 14 s'étend globalement selon cet axe, quel que soit son côté d'introduction.
On note X₁₅ un axe longitudinal médian de la mâchoire 15, c'est-à-dire un axe selon lequel est orienté un couteau 21, 22 du barreau 2 ou un couteau 31 ou 32 d'un des fusibles 3, 3' ou 3'' introduit dans cette mâchoire. Les axes X₁₄ et X₁₅ sont sensiblement parallèles et décalés l'un par rapport à l'autre, selon une direction Y-Y' parallèle à la direction principale des rangées R₁ et R₂ et perpendiculaire à ces axes, d'une distance d non nulle. Cette distance correspond au décalage entre le centre de l'extrémité d'un conducteur introduit dans la cage 14 et le centre d'un couteau introduit dans la mâchoire 15.
Comme il ressort plus particulièrement des figures 3 et 4, il est possible de monter deux connecteurs 10 en alignant sensiblement leurs mâchoires 15 respectives de telle sorte que leurs axes X₁₅ respectifs sont confondus mais en retournant l'un des connecteurs 10 par rapport à l'autre, de telle sorte que le côté C₁ de la mâchoire 14 de l'un de ces connecteurs fait face à la partie inférieure 103 du coffret 1 par laquelle arrivent les câbles A et B, alors que le côté C₂ de la cage 14 de l'autre connecteur fait face à cette même partie inférieure 103. Un tel montage tire parti du fait qu'il est possible d'introduire dans la cage 14 d'un connecteur 10 conforme à l'invention l'extrémité d'un conducteur de câble par l'un ou l'autre de ses côtés C₁ ou C₂.
Comme il ressort plus particulièrement de la figure 3, une enveloppe isolante 18 est rapportée autour des parties métalliques de chaque connecteur 10, ce qui permet d'isoler celles-ci de l'extérieur. L'enveloppe 18 forme en particulier deux manchons 181 et 182 définissant chacune une zone Z₁ ou Z₂ d'accès à la cage 14 du connecteur 10. Des passe-fils amovibles 183 sont prévus pour être montés sur les manchons 181 et 182 pour obturer la zone Z₁ ou Z₂ qui n'est pas utilisée pour le branchement d'un conducteur et pour définir, après avoir été découpé ou défoncé, un orifice de passage de conducteur du côté de la zone Z₁ ou Z₂ utilisée. Du côté de la zone Z₁ ou Z₂ non utilisé, le passe-fil 183 constitue une butée à l'enfoncement de l'extrémité du conducteur dans la cage 14.
Plus précisément, le passe-fil 183 des connecteurs de la rangée R₁ monté sur leur manchon 182 est conservé intact et obture leur zone Z₂, alors que le passe-fil 183 de ces connecteurs est découpé pour laisser passer l'extrémité d'un conducteur amont A₁ à A₄ vers leur zone Z₁. De même, les passe-fils 183 montés sur les manchons 181 des connecteurs 10 de la rangée R₂ sont conservés intacts alors que les passe-fils montés sur leurs manchons 182 sont découpés pour ménager un passage pour les extrémités des conducteurs aval B₁ à B₄ vers leurs zones Z₂.
Comme il ressort plus particulièrement de la figure 8, la valeur de la distance d entre les axes centraux respectifs des cages 14 et des mâchoires 15 permet d'écarter l'un de l'autre les axes centraux respectifs des conducteurs A₁ et B₁ reliés par le barreau 2 d'une distance d' dont la valeur est égale au double de celle de la distance d. Ainsi, le montage des câbles C₁ et C₁ dans le coffret 1 est facilité et les risques d'erreurs sont diminués.
L'enveloppe 18 forme une semelle 184 qui déborde latéralement par rapport à la partie de l'enveloppe 18 qui entoure la cage 14. Cette semelle 184 est prévue pour être introduite dans un rail 20 fixé sur la paroi arrière 102 du coffret 1 au moyen de vis 21 représentées uniquement par leurs traits d'axe à la figure 7. Le rail 20 définit deux glissières 22 de réception des parties saillantes 184A et 184B de la semelle 184 visibles respectivement sur les connecteurs représentés en parties haute et basse de la figure 3. Ainsi, il est possible de mettre en place un connecteur 10 dans le coffret 1 en faisant glisser les parties 184A et 184B de sa semelle 184 dans les glissières 22, dans le sens de la flèche F₃ à la figure 7.
Chaque rail 20 est pourvu d'une lamelle élastique 23 destinée à être plaquée vers la paroi 102 lors de l'introduction d'une semelle 184 dans le sens de la flèche F₃, la lamelle 23 reprenant sa position représentée à la figure 7 par élasticité et s'opposant ainsi à un mouvement du connecteur 10 dans le sens inverse de la flèche F₃.
Le montage des connecteurs 10 dans le coffret 1 est ainsi grandement facilité par rapport au cas où des connecteurs doivent être immobilisés par des vis sur le fond d'un coffret.
Une patte 19 est immobilisée par le boulon 13 sur la plaque 11. La patte 19 comprend deux parties 191 et 192 globalement perpendiculaires. La partie 191 est plaquée contre la partie 111 de la plaque 11 par le boulon 13, alors que la partie 192 est percée d'un orifice 193 traversé par la tige d'une vis 194 destinée à former une prise mâle ou interface de branchement provisoire sur le connecteur 10.
L'enveloppe 18 comprend un capuchon rabattable 185 qui coiffe la tige de la vis 194 et peut être soulevé lorsqu'il convient d'accéder à celle-ci pour effectuer un branchement provisoire.
En variante, le boulon 13 peut être remplacé par d'autres modes d'assemblage, par exemple un sertissage.
Grâce à la structure des connecteurs de l'invention, il est possible de monter ceux-ci sur l'extrémité des conducteurs A₁, B₁, A₂, B₂ etc.. avant de les immobiliser sur la paroi arrière 102 du coffret 1. Les connecteurs 10 sont enfilés, par leurs côtés C₁ ou C₂, sur les extrémités des conducteurs de câble selon qu'il s'agit de conducteurs amont ou de conducteurs aval, comme indiqué ci-dessus. Lorsqu'un connecteur a été enfilé sur un conducteur, il est alors possible de fixer ce connecteur sur la paroi 102 du coffret 1 grâce à la coopération de la semelle 184 et du rail 20 correspondant, puis de serrer la vis 16 pour immobiliser l'extrémité du conducteur dans la cage 14 du connecteur en question. Les connecteurs amont et aval étant en place, il est alors possible d'insérer dans leurs mâchoires 15 les couteaux du barreau conducteur ou d'un fusible.
Comme il ressort plus particulièrement de la figure 9, les connecteurs conformes à l'invention sont également compatibles avec une installation dans laquelle les conducteurs amont A₁ et aval B₁ arrivent par deux côtés opposés. Dans ce cas, les connecteurs 10 peuvent être disposés dans la même configuration qu'à la figure 8, les conducteurs amont A₁ et aval B₁ pénétrant dans les cages 14 par le même côté, à savoir le côté C₁ dans l'exemple représenté.

Claims

Connecteur pour le raccordement d'un conducteur de câble à un couteau de fusible ou de barreau conducteur, dans lequel :
- ledit connecteur définit une cage (14) de réception de l'extrémité dudit conducteur et une mâchoire (15) de réception dudit couteau,

- ladite cage (14) est apte à recevoir ladite extrémité (E₁, E'₁) du conducteur (A₁-A₄, B₁-B₄) introduite par un premier côté (C₁) ou par un second côté (C₂) de ladite cage opposé audit premier côté,

- ledit connecteur est apte à être monté sur la paroi arrière (102) d'un coffret (1) de raccordement dans deux positions distinctes dans lesquelles ledit premier côté (C₁) ou ledit second côté (C₂) est orienté vers une zone (103) d'entrée de câbles (A, B) dans ledit coffret,

- ledit connecteur comprend un support formé par une plaque (11) de matériau électriquement conducteur formant une branche (111) de ladite mâchoire (15), alors qu'une lame élastiquement déformable (12) est rapportée sur ladite plaque et constitue l'autre branche (126) de ladite mâchoire,

- ladite plaque (11) et ladite lame (12) délimitent ensemble ladite cage (14),

- ladite plaque forme une denture (118) de perforation d'une gaine isolante entourant ladite extrémité de câble (E₁, E'₁) et

- ladite lame (12) est solidarisée à ladite plaque (11), par boulonnage ou sertissage, dans une zone de transition entre ladite cage (14) et ladite mâchoire (15) où ladite lame est en appui surfacique (124/112) sur ladite plaque.
Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe médian (X₁₄) de ladite cage (14), selon lequel s'étend ladite extrémité (E₁, E'₁) lorsqu'elle est reçue dans le volume intérieur (V₁₄) de ladite cage (14), est décalé par rapport à l'axe médian (X₁₅) de ladite mâchoire (15), selon lequel s'étend ledi= couteau (21, 22, 31, 32) lorsqu'il est reçu dans ladite mâchoire et qui est lui-même parallèle audit axe médian de ladite cage.
Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame élastiquement déformable (12) comprend un voile (124) en appui surfacique sur une partie (112) de la plaque, ce voile (124) étant relié par une zone de transition inclinée (125) à une partie globalement plane (126) de la lame qui constitue l'une des branches de ladite mâchoire (15).
Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce la plaque (11) comprend deux parties (111, 112) globalement parallèles reliées par une zone (113) dans laquelle sont prévus deux coudes à 90° (114, 115) .
Connecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une zone ccudée (116) relie l'une (112) des parties globalement parallèle, qui est plane, à une partie (117) dans laquelle la denture (118) est ménagée en rabattant les bords découpés de cette partie.
Connecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite lame élastique (12) recouvre en partie (121/117) ladite plaque (11) et est pourvue d'un orifice (122a) de passage d'une vis (16) de serrage de ladite extrémité de câble (E₁, E'₁) en place dans ladite cage.
Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une patte (19) définissant ou supportant une interface (194) de branchement provisoire sur ledit connecteur (10), ladite patte étant immobilisée sur ladite plaque (11) par les moyens (13) de solidarisation de ladite lame (12) et de ladite plaque.
Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une enveloppe isolante (18) définissant une zone (Z₁, Z₂) d'accès à chacun desdits côtés (C₁, C₂) d'introduction d'une extrémité de conducteur (E₁, E'₁) dans ladite cage (14), un passe-fil (183) étant monté sur ladite enveloppe au niveau (181, 182) de chacune desdites zones d'accès, l'un desdits passe-fil étant apte à obturer la zone au niveau de laquelle il est monté.
Coffret de raccordement électrique d'au moins un câble amont et au moins un câble aval entre lesquels est disposé un fusible ou un barreau conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux connecteurs identiques (10) selon l'une des revendications précédentes, les couteaux (21, 22, 31, 32) d'un fusible (3, 3', 3'') ou d'un barreau conducteur (2) étant respectivement introduits dans les mâchoires (15) desdits connecteurs, alors que l'extrémité (E₁) d'un conducteur de câble amont (A₁-A₄) pénètre dans la cage (14) correspondante du connecteur amont (10) par un premier côté (C₁) de ladite cage dudit connecteur amont et que l'extrémité (E'₁) du connecteur de câble aval (B₁-B₄) correspondant pénètre dans la cage (14) correspondante du connecteur aval par le second côté (C₂) de ladite cage dudit connecteur aval.
Coffret selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier côté (C₁) de la cage (14) du connecteur amont (10) et le second côté (C₂) de la cage du connecteur aval sont orientés vers une même zone (103) d'entrée de câbles dans ledit coffret (1).
Coffret selon la revendication 10, caractérisé en ce que la zone (103) d'entrée des câbles dans ledit coffret est sa zone inférieure.
Coffret selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les mâchoires (15) desdits connecteurs (10) amont et aval sont alignées (X₁₅) selon la direction longitudinale du fusible (3, 3', 3'') ou du barreau conducteur (2) qu'elles reçoivent et en ce que lesdites cages (14) desdits conducteurs amont et aval sont disposées de part et d'autre desdites mâchoires, à distance (d') l'une de l'autre.
Coffret selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que lesdits connecteurs sont pourvus d'une semelle débordante (184) apte à être glissée dans au moins une glissière immobilisée sur la paroi arrière (102) dudit coffret (1), un verrou élastique (23) étant apte à verrouiller ladite semelle dans ladite glissière.