EP2015316A2 - Fil électrique de transmission de signaux destiné à l'industrie aeronautique et spatiale - Google Patents

Fil électrique de transmission de signaux destiné à l'industrie aeronautique et spatiale Download PDF

Info

Publication number
EP2015316A2
EP2015316A2 EP08159585A EP08159585A EP2015316A2 EP 2015316 A2 EP2015316 A2 EP 2015316A2 EP 08159585 A EP08159585 A EP 08159585A EP 08159585 A EP08159585 A EP 08159585A EP 2015316 A2 EP2015316 A2 EP 2015316A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strands
copper
alloy
wire according
electrical wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08159585A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2015316A3 (fr
Inventor
Jean-Pierre Ferlier
Pascal Clouet
Louis Salvat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FSP One
Nexans SA
Original Assignee
Nexans SA
FSP-one Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nexans SA, FSP-one Sas filed Critical Nexans SA
Publication of EP2015316A2 publication Critical patent/EP2015316A2/fr
Publication of EP2015316A3 publication Critical patent/EP2015316A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0009—Details relating to the conductive cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/303—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/443—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds
    • H01B3/445—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds from vinylfluorides or other fluoroethylenic compounds

Definitions

  • the invention relates to an electrical signal transmission wire for the aerospace industry.
  • It relates more specifically to a data transmission electrical wire having a plurality of conductive strands coated with at least one insulating envelope.
  • Such known wires for the aeronautical industry comprise conductive strands made of copper alloy and an insulating jacket comprising an inner polyimide ribbon and an outer PTFE ribbon.
  • a PTFE layer The purpose of using a PTFE layer is to improve the resistance of the insulated wire to the propagation of the electric arc.
  • the use of a polyimide layer is intended in particular to ensure a mechanical strength of the insulating jacket of the cable.
  • this type of wire In specific applications such as wires and cables for the aerospace industry, this type of wire must be designed to have a reduced mass and volume. It is therefore desired to make a wire of a section of the order of 0.2 to 0.4 mm 2 .
  • the insulating jacket of the wire has a high resistance to cutting and resistance to abrasion, scraping or between wires.
  • the invention solves this problem by using an insulating jacket of acceptable mechanical, electrical and dimensional characteristics and reduced cost.
  • the invention proposes an electrical data transmission wire comprising a plurality of conductive strands coated with at least one insulating envelope comprising PTFE, the plurality of strands comprising an inner core of first strands covered with at least one outer layer of second strands, said first and second strands being made of a different metal, the metal of said second conductors having a hardness less than that of the metal of said first conductors.
  • the peripheral strands of lower hardness tend to deform by compression and to spread over a larger area the breaking force or abrasion of the insulating envelope.
  • a cut resistance greater than 120 N and an abrasion resistance under a force of 8 N greater than or equal to 150 cycles can thus be obtained by using a steel needle, diameter 0.50 mm, to test a wire. electrical section of 0.2 mm 2 , while using an insulating jacket of common mechanical characteristics and reduced cost. (see Table 1, reference "DR24-616 composite 3 + 9" and reference "DR24-616 composite 7 + 12").
  • said first strands may be made of a copper alloy with 2 to 10% by weight of silver or niobium, reinforced with fibers, and said second strands consist essentially of copper.
  • an insulating jacket made of ethylene-tetrafluoroethylene copolymer resin (E-TFE) can be used.
  • this envelope requires a firing of about one minute at a temperature above its melting temperature equal to 342 ° C., this operation being called sintering.
  • a temperature of 380 to 400 ° C is generally applied during this cooking operation of the PTFE casing.
  • an annealing start of this alloy occurs at this temperature.
  • a copper alloy with 2 to 10% by weight of silver or niobium as used according to the previous document has an alpha phase on a reduced composition range and it results in difficulties of preparation and implementation. implemented. The preparation of such an alloy presents risks of obtaining precipitates or indefinite compounds.
  • the cable In addition, in the context of the application to the aerospace industry, the cable must withstand prolonged exposure to a temperature of 260 ° C, of the order of 10000 hours.
  • the breaking strength of a copper alloy and silver or niobium can become of the order of 400 to 500 MPa, when subjected to a temperature of 260 ° C for a prolonged time.
  • the invention solves these technical problems by providing an electrical data wire having a plurality of conductive strands coated with at least one insulating jacket comprising PTFE, which withstands a continuous service temperature of 260 ° C.
  • the invention proposes an electrical data transmission wire comprising a plurality of conductive strands coated with at least one insulating envelope comprising PTFE, the plurality of strands comprising an inner core of first strands covered with at least one outer layer of second strands, said first and second strands being made of a different metal, the metal of said second conductors having a hardness less than that of the metal of said first conductors and said first strands consisting essentially of a copper alloy and said second strands consisting essentially of copper, characterized in that said alloy is a homogeneous copper alloy in the alpha phase and stable at a temperature of less than or equal to 500 ° C.
  • the copper alloy has the advantage over steel of being an excellent conductor and the first strands have a tensile strength greater than 650 MPa.
  • said copper alloy is an alloy of copper, nickel and silicon.
  • This copper alloy may comprise, by weight, at least 95% of copper and at least 2% of nickel, and preferably it comprises by weight 96.5% of copper, 2.5% of nickel and 0.6% of nickel. % of silicon.
  • This copper alloy can also be an alloy of copper, cobalt and beryllium.
  • Said copper alloy may comprise, by weight, at least 95% of copper and 0.5 to 2% of beryllium.
  • Said first strands may be coated with a protective metal layer against oxidation.
  • Said second strands may be coated with a protective metal layer against oxidation.
  • the protective metal layer against oxidation has a thickness of at least 1 micron.
  • the cable preferably comprises a first internal insulating jacket made of polyimide, which has common characteristics and low cost.
  • said outer layer of second strands is concentric with said inner core of first strands.
  • FIG. 1 there is shown an electrical wire having twelve conductive strands.
  • An inner core of first strands has three strands, 1 to 3, and is covered with a concentric layer of second strands of which there are nine, four 12, all these conductive strands of identical diameter, less than 1 mm, preferably of the order of 0.1 mm, being stranded together.
  • the first strands are made of a copper alloy and optionally coated with a nickel layer with a thickness of about 1.3 micron and the second strands are made of copper optionally also coated with a nickel layer. a thickness of about 1.3 micron.
  • the first strands of copper alloy have a breaking load of at least 650 MPa and an elongation rate of between 8 and 13%.
  • the copper alloy can be an alloy of copper, nickel and silicon.
  • this copper alloy comprises, by weight, at least 95% of copper and at least 2% of nickel, and preferably it comprises by weight 96.5% of copper, 2.5% of nickel and 0% of nickel. 6% silicon.
  • Such an alloy has a hardness of between 120 and 160 Vickers.
  • an alloy of copper, cobalt and beryllium comprising, by weight, at least 95% copper and 0.5 to 2% beryllium.
  • Such an alloy has a hardness of the order of 200 Vickers.
  • the second strands of copper have a breaking load of between 200 and 220 MPa, an elongation ratio of between 10 and 25% and a hardness of about 50 Vickers.
  • the outer layer of second strands is concentric with the inner core of first strands.
  • the wiring pitch of the outer layer is between 8 times and 16 times the outer diameter of the strand.
  • This composite strand is coated with a first insulating casing 13 made of a ribboned polyimide tape, which itself is covered with a second outer insulating casing 14 made of a PTFE ribbon tape in the opposite direction to that of the polyimide tape.
  • the conductive strands have a diameter of 0.15 mm
  • the polyimide tape has a thickness of 0.03 mm
  • the PTFE tape has a thickness close to 0.05 mm.
  • Two layers of polyimide tape and two layers of PTFE tape are applied and sealed by heat treatment (see Table 1, reference "DR24-616 composite 3 + 9").
  • This strand having 3 + 9 strands leads to satisfactory mechanical characteristics of the insulator, but its resistance to breakage is lower than the minimum resistance requirement of 350 MPa.
  • An electric wire according to the invention comprising a conductor whose proportion of copper son is lower than previously, can solve this deficiency.
  • An inner core of first strands comprises seven strands, 1 to 7, and is covered with a concentric layer of second strands of which there are twelve, 8 to 19, all these conductors of identical diameter, less than 1 mm, preferably order of 0.1 mm, being stranded together.
  • the first strands consist of a copper alloy optionally coated with a layer of nickel of a thickness of about 1.3 micron and the second strands are made of copper optionally also coated with a layer of nickel of a nickel. thickness of about 1.3 micron.
  • the copper alloy is, advantageously, an alloy of copper, nickel and silicon.
  • this copper alloy comprises, by weight, at least 95% of copper and at least 2% of nickel, and preferably it comprises by weight 96.5% of copper, 2.5% of nickel and 0.6% silicon.
  • This composite strand is coated with a first insulating jacket 20 consisting of a ribboned polyimide tape, of current characteristics and reduced cost, which is itself covered with a second outer insulating jacket 21 consisting of a PTFE tape taped in the opposite direction.
  • the electrical strands have a diameter of 0.115 mm
  • the polyimide tape has a thickness of 0.03 mm
  • the PTFE tape has a thickness of 0.05 mm.
  • Two thicknesses of polyimide tape and two layers of PTFE tape are applied and sealed by heat treatment (see Table 1, reference "DR24-616 composite 7 + 12").
  • the figure 3 is a cross-sectional view illustrating an abrading or cutting test on an electrical wire according to the invention.
  • a needle 22 is applied to the cable and subjected to a certain load.
  • the abrasion or cutting pressure experienced by the insulating sheath is reduced .
  • a cut resistance greater than 120 N and an abrasion resistance under a force of 8 N greater than or equal to 150 cycles can thus be obtained by using a steel needle, diameter 0.50 mm, to test a wire. electrical section 0.2 mm 2 and diameter of 0.9 mm, while using an insulating casing, common mechanical characteristics and reduced cost.
  • an internal polyimide ribbon 13 of common mechanical properties and of reduced cost and with a thickness of the order of 30 microns For example, for the inner insulating jacket, reference polyimide 616 sold by DuPont de Nemours under the trade name Kapton® and by Kaneka under the trade name Apical® may be used.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

L'invention concerne un fil électrique de transmission de données comportant une pluralité de brins conducteurs revêtue d'au moins une enveloppe isolante (14) comprenant du PTFE, la pluralité de brins comprenant un noyau interne de premiers brins recouvert d'au moins une couche extérieure de seconds brins, lesdits premiers et seconds brins étant constitués d'un métal différent, le métal desdits seconds conducteurs présentant une dureté inférieure à celle du métal desdits premiers conducteurs et lesdits premiers brins étant constitués essentiellement d'un alliage de cuivre et lesdits seconds brins étant constitués essentiellement de cuivre. Selon l'invention, ledit alliage est un alliage de cuivre homogène en phase alpha et stable à une température inférieure ou égale à 500°C.

Description

  • L'invention concerne un fil électrique de transmission de signaux destiné à l'industrie aéronautique et spatiale.
  • Elle se rapporte plus précisément à un fil électrique de transmission de données comportant une pluralité de brins conducteurs revêtue d'au moins une enveloppe isolante.
  • De tels fils connus destinés à l'industrie aéronautique comportent des brins conducteurs constitués d'alliage de cuivre et une enveloppe isolante comportant un ruban intérieur de polyimide et un ruban extérieur de PTFE.
  • L'utilisation d'une couche de PTFE a notamment pour but d'améliorer la résistance du fil isolé à la propagation de l'arc électrique. L'utilisation d'une couche de polyimide a notamment pour but d'assurer une résistance mécanique de l'enveloppe isolante du câble.
  • Dans des applications spécifiques telles que des fils et câbles destinés à l'industrie aéronautique et spatiale, ce type de fil doit être conçu de façon à présenter une masse et un volume réduits. Il est donc recherché de réaliser un fil électrique d'une section de l'ordre de 0,2 à 0,4 mm2.
  • Il est également important pour des raisons de sécurité, que l'enveloppe isolante du fil présente une résistance à la coupure et une résistance à l'abrasion, par raclage ou entre fils, importantes.
  • Les polyimides courants (par exemple de marque Kapton® ou Apical®, et de type 616 d'épaisseur 30 microns) étant performants mécaniquement, une enveloppe isolante les comportant a une résistance à la coupure et à l'abrasion relativement élevée. En particulier, ils sont utilisés depuis plus de trente années pour les constructions à isolation polyimide ne comportant pas de ruban de PTFE (voir Table 1, référence CF24), constructions qui ne résistent pas à la propagation de l'arc électrique.
  • L'utilisation de ces rubans de polyimide 616 dans un fil de section d'âme de 0,2 mm2 à enveloppe isolant associant le polyimide et le PTFE, de diamètre et de masse voisines de celles de la construction référencée CF24, permet d'obtenir une résistance à la propagation de l'arc satisfaisante, mais ne permet pas d'obtenir une résistance de l'isolant à la coupure et à l'abrasion satisfaisantes (Cf Table 1, réf. DR24-616). Pour réaliser un fil de section 0,2 mm2 de diamètre et de masse voisine de celle de la construction référencée CF24, résistant à la propagation de l'arc électrique et présentant des performances mécaniques acceptables de l'isolant, on utilise des rubans de polyimide d'épaisseur réduite, de l'ordre de 22 microns, et de coût et de résistance mécanique plus élevés que ceux du ruban 616 (de marques Oasis ® ou Apical®, et de type 171). De tels fils (cf Table 1, réf. DR24-171) remplacent avantageusement sur les aéronefs les fils non résistant à la propagation de l'arc électrique référencés CF24.
  • Pour augmenter encore ces performances mécaniques, il peut être envisagé d'utiliser un polyimide de nouvelle génération, plus performant mécaniquement, mais ce dernier est beaucoup plus coûteux que les rubans polyimides 616 et 171 et il conduit à un fil électrique de prix trop élevé (cf Table 1, réf. DR24-161).
  • L'invention résout ce problème en utilisant une enveloppe isolante de caractéristiques mécaniques, électriques et dimensionnelles acceptables et de coût réduit.
  • Pour ce faire, l'invention propose un fil électrique de transmission de données comportant une pluralité de brins conducteurs revêtue d'au moins une enveloppe isolante comprenant du PTFE, la pluralité de brins comprenant un noyau interne de premiers brins recouvert d'au moins une couche extérieure de seconds brins, lesdits premiers et seconds brins étant constitués d'un métal différent, le métal desdits seconds conducteurs présentant une dureté inférieure à celle du métal desdits premiers conducteurs.
  • Grâce à l'invention, lors de l'application d'une charge sur le fil électrique, lors d'un test de coupure ou d'abrasion par raclage, les brins périphériques de dureté inférieure, ont tendance à se déformer par compression et à répartir sur une plus grande surface la force de coupure ou d'abrasion de l'enveloppe isolante. Une résistance à la coupure supérieure à 120 N et une résistance à l'abrasion sous un effort de 8 N supérieure ou égale à 150 cycles peuvent ainsi être obtenues en utilisant une aiguille en acier, de diamètre 0,50 mm, pour tester un fil électrique de section de 0,2 mm2, tout en utilisant une enveloppe isolante de caractéristiques mécaniques courantes et de coût réduit. (cf Table 1, référence « DR24-616 composite 3+9 » et référence « DR24-616 composite 7+12 »).
  • Dans le document de brevet US 2003/037957 est décrit un tel câble dont lesdits premiers brins peuvent être constitués d'un alliage de cuivre avec 2 à 10% en poids d'argent ou de niobium, renforcé de fibres, et lesdits seconds brins être constitués essentiellement de cuivre. Selon ce document, une enveloppe isolante en résine de copolymère éthylène-tétrafluoroéthylène (E-TFE) peut être utilisée.
  • Dans le cas de l'utilisation d'une enveloppe isolante de PTFE, cette enveloppe nécessite une cuisson d'environ une minute à une température supérieure à sa température de fusion égale à 342°C, cette opération étant appelée frittage. Une température de 380 à 400°C est généralement appliquée lors de cette opération de cuisson de l'enveloppe de PTFE. Dans le cas de l'emploi d'un alliage de cuivre et d'argent ou de niobium tel que décrit dans ce document, un début de recuit de cet alliage se produit à cette température.
  • Par ailleurs, un alliage de cuivre avec 2 à 10% en poids d'argent ou de niobium tel qu'utilisé selon le document précédent, présente une phase alpha sur un domaine de composition réduit et il en résulte des difficultés de préparation et de mise en oeuvre. La préparation d'un tel alliage présente des risques d'obtention de précipités ou de composés indéfinis.
  • Par ailleurs, dans le cadre de l'application à l'industrie aéronautique et spatiale, le câble doit résister à une exposition prolongée à une température de 260°C, de durée de l'ordre de 10000 heures.
  • Or, la résistance à la rupture d'un alliage de cuivre et d'argent ou de niobium peut devenir de l'ordre de 400 à 500 MPa, lorsqu'il est soumis à une température de 260°C durant un temps prolongé.
  • L'invention résout ces problèmes techniques en proposant un fil électrique de transmission de données comportant une pluralité de brins conducteurs revêtue d'au moins une enveloppe isolante comprenant du PTFE, qui résiste à une température de service permanent de 260°C.
  • Pour ce faire, l'invention propose un fil électrique de transmission de données comportant une pluralité de brins conducteurs revêtue d'au moins une enveloppe isolante comprenant du PTFE, la pluralité de brins comprenant un noyau interne de premiers brins recouvert d'au moins une couche extérieure de seconds brins, lesdits premiers et seconds brins étant constitués d'un métal différent, le métal desdits seconds conducteurs présentant une dureté inférieure à celle du métal desdits premiers conducteurs et lesdits premiers brins étant constitués essentiellement d'un alliage de cuivre et lesdits seconds brins étant constitués essentiellement de cuivre, caractérisé en ce que ledit alliage est un alliage de cuivre homogène en phase alpha et stable à une température inférieure ou égale à 500°C.
  • L'alliage de cuivre a l'avantage, par rapport à l'acier, d'être un excellent conducteur et les premiers brins présentent une résistance à la rupture supérieure à 650 MPa.
  • Selon un mode de réalisation préféré, ledit alliage de cuivre est un alliage de cuivre, de nickel et de silicium.
  • Cet alliage de cuivre peut comprendre, en poids, au moins 95% de cuivre et au moins 2% de nickel, et, de préférence, il comprend en poids 96,5% de cuivre, 2,5% de nickel et 0,6% de silicium.
  • Cet alliage de cuivre peut également être un alliage de cuivre, de cobalt et de béryllium.
  • Ledit alliage de cuivre peut comprendre, en poids, au moins 95% de cuivre et 0,5 à 2% de béryllium.
  • Lesdits premiers brins peuvent être revêtus d'une couche de métal de protection contre l'oxydation.
  • Lesdits seconds brins peuvent être revêtus d'une couche de métal de protection contre l'oxydation.
  • Avantageusement, la couche de métal de protection contre l'oxydation a une épaisseur d'au moins 1 micron.
  • Le câble comporte, de préférence, une première enveloppe isolante interne constituée de polyimide, qui est de caractéristiques courantes et de coût réduit.
  • De préférence, ladite couche extérieure de seconds brins est concentrique au dit noyau interne de premiers brins.
  • L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant que des modes de réalisation préférés.
    • La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un fil électrique selon l'invention comportant douze brins conducteurs.
    • La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un fil électrique selon l'invention comportant dix neuf brins conducteurs.
    • La figure 3 est une vue en coupe transversale illustrant un essai d'abrasion ou de coupure sur un fil électrique conforme à l'invention.
  • Sur la figure 1, est représenté un fil électrique comportant douze brins conducteurs.
  • Un noyau interne de premiers brins comporte trois brins, 1 à 3, et est recouvert d'une couche concentrique de seconds brins au nombre de neuf, 4 à 12, tous ces brins conducteurs de diamètre identique, inférieur à 1 mm, de préférence de l'ordre de 0,1 mm, étant toronnés ensemble.
  • Les premiers brins sont constitués d'un alliage de cuivre et éventuellement revêtus d'une couche de nickel d'une épaisseur d'environ 1,3 micron et les seconds brins sont constitués de cuivre éventuellement également revêtus d'une couche de nickel d'une épaisseur d'environ 1,3 micron.
  • Les premiers brins d'alliage de cuivre présentent une charge à la rupture d'au moins 650 MPa et un taux d'allongement compris entre 8 et 13%.
  • L'alliage de cuivre peut être un alliage de cuivre, de nickel et de silicium. De préférence, cet alliage de cuivre comprend, en poids, au moins 95% de cuivre et au moins 2% de nickel, et, de préférence, il comprend en poids 96,5% de cuivre, 2,5% de nickel et 0,6% de silicium. Un tel alliage présente une dureté comprise entre 120 et 160 Vickers.
  • Il peut également être utilisé un alliage de cuivre, de cobalt et de béryllium comprenant, en poids, au moins 95% de cuivre et 0,5 à 2% de béryllium. Un tel alliage présente une dureté de l'ordre de 200 Vickers.
  • Les seconds brins de cuivre présentent une charge à la rupture comprise entre 200 et 220 MPa, un taux d'allongement compris entre 10 et 25% et une dureté de l'ordre de 50 Vickers.
  • De préférence, la couche extérieure de seconds brins est concentrique au noyau interne de premiers brins.
  • Il est indifférent que les couches concentriques successives aient ou non le même sens de câblage, et il est également indifférent qu'elles aient un pas de câblage identique ou non. De préférence, le pas de câblage de la couche extérieure est compris entre 8 fois et 16 fois le diamètre extérieur du toron.
  • Ce toron composite est revêtu d'une première enveloppe isolante 13 constituée d'un ruban de polyimide rubané , qui est lui-même recouvert d'une seconde enveloppe isolante externe 14 constituée d'un ruban de PTFE rubané dans le sens inverse de celui du ruban polyimide.
  • A titre d'exemple de réalisation préféré, les brins conducteurs ont un diamètre de 0,15 mm, le ruban de polyimide est d'une épaisseur de 0,03 mm et le ruban de PTFE a une épaisseur voisine de 0,05 mm. Deux épaisseurs de ruban polyimide et deux épaisseurs de ruban PTFE sont appliquées et scellées par traitement thermique (cf Table 1, référence « DR24-616 composite 3+9 »).
  • Ce toron comportant 3+9 brins conduit à des caractéristiques mécaniques de l'isolant satisfaisantes, mais sa résistance à la rupture s'avère inférieure à l'exigence de résistance minimale de 350 MPa.
  • Un fil électrique selon l'invention, comportant un conducteur dont la proportion de fils de cuivre est moins élevée que précédemment, peut résoudre cette insuffisance.
  • Sur la figure 2, est représenté un fil électrique comportant dix-neuf brins conducteurs.
  • Un noyau interne de premiers brins comporte sept brins, 1 à 7, et est recouvert d'une couche concentrique de seconds brins au nombre de douze, 8 à 19, tous ces conducteurs de diamètre identique, inférieur à 1 mm, de préférence de l'ordre de 0,1 mm, étant toronnés ensemble.
  • Les premiers brins sont constitués d'un alliage de cuivre éventuellement revêtus d'une couche de nickel d'une épaisseur d'environ 1,3 micron et les seconds brins sont constitués de cuivre éventuellement également revêtus d'une couche de nickel d'une épaisseur d'environ 1,3 micron.
  • L'alliage de cuivre est, avantageusement, un alliage de cuivre, de nickel et de silicium. De préférence, cet alliage de cuivre comprend, en poids, au moins 95% de cuivre et au moins 2% de nickel, et, de préférence, il comprend en poids 96,5% de cuivre, 2,5% de nickel et à 0,6% de silicium.
  • Ce toron composite est revêtu d'une première enveloppe isolante 20 constituée d'un ruban de polyimide rubané, de caractéristiques courantes et de coût réduit, qui est lui-même recouvert d'une seconde enveloppe isolante externe 21 constituée d'un ruban de PTFE rubané dans le sens inverse.
  • A titre d'exemple de réalisation préféré, les brins électriques ont un diamètre de 0,115 mm, le ruban de polyimide est d'une épaisseur de 0,03 mm et le ruban de PTFE a une épaisseur de 0,05 mm. Deux épaisseurs de ruban polyimide et deux épaisseurs de ruban PTFE sont appliquées et scellées par traitement thermique (cf Table 1, référence « DR24-616 composite 7+12 »).
  • La figure 3 est une vue en coupe transversale illustrant un essai d'abrasion ou de coupure sur un fil électrique conforme à l'invention.
  • Lors d'un essai de coupure ou d'abrasion par raclage, une aiguille 22 est appliquée sur le câble et soumise à une certaine charge.
  • Grâce à l'invention, lors de l'application de cette charge sur le câble, les brins périphériques, 8, 18, 19, essentiellement en cuivre, de dureté inférieure à celle des brins du noyau interne, 1 à 7, et qui sont à proximité de l'aiguille, ont tendance à se déformer par compression et à répartir la force de coupure ou d'abrasion de l'enveloppe isolante 20, 21. La pression d'abrasion ou de coupure subie par la gaine isolante en est réduite.
  • Une résistance à la coupure supérieure à 120 N et une résistance à l'abrasion sous un effort de 8 N supérieure ou égale à 150 cycles peuvent ainsi être obtenues en utilisant une aiguille en acier, de diamètre 0,50 mm, pour tester un fil électrique de section 0,2 mm2 et de diamètre de 0,9 mm, tout en utilisant une enveloppe isolante, de caractéristiques mécaniques courantes et de coût réduit.
  • Il est ainsi possible d'utiliser pour l'enveloppe isolante, un ruban interne de polyimide 13 de propriétés mécaniques courantes et de coût réduit et d'une épaisseur de l'ordre de 30 microns. A titre d'exemple, pour l'enveloppe isolante interne, il peut être utilisé du polyimide de référence 616 commercialisé par DuPont de Nemours sous la marque Kapton® et par Kaneka sous la marque Apical®. TABLE 1 : COMPARAISON DE FILS AERONAUTIQUES DE SECTION 0.2 MM2
    Performance fil A obtenir CF24 DR24-616 DR24-171 DR24-161 DR24-616 composite 3+9 DR24-616 composite 7+12
    Description - Fil actuel à isolation polyimide Fil à isolation polyimide + PTFE non conforme Fil actuel à isolation polyimide + PTFE Fil plus performant à isolation polyimide + PTFE Fil selon l'invention à toron 3+9 Fil selon l'invention à toron 7+12
    Ame nickelée 19 x 0.12
    alliage cuivre    		 19 x 0.12
    alliage cuivre    		 19 x 0.115
    alliage cuivre    		 19 x 0.115
    alliage cuivre    		 19 x 0.115
    alliage cuivre    		 12 x 0.15
    3 alliage + 9 cuivre    		 19 x 0.115
    7 alliage +12 cuivre
    Isolant 1 - polyimide 616 polyimide 616 polyimide 171 polyimide 161 polyimide 616 polyimide 616
    Isolant 2 - polyimide 616 PTFE PTFE PTFE PTFE PTFE
    Isolant 3 - Vernis - - - - -
    R rupture âme (N) >67 73 76 75 74 72 75
    R rupture âme (MPa) > 350 370 384 380 375 335 384
    All rupture âme (%) >6 16 16 22 20 11 13
    Masse nominale (kg/km) DR24 < 2.72 2.51 2.60 2.64 2.52 2.64 2.56
    Résistance linéique (ohm/km) < 114.0 98 100 100 100 102.5 110.5
    Diamètre nominal (mm) 0.85<DR24
    < 0.96    		 0.90 0.93 0.92 0.89 0.94 0.91
    Propagation de l'arc à sec :
    dommages collatéraux    		 < 25% >70 0 0 0 0 0
    Résistance à coupure (N) > 85 215 75 129 144 125 129
    Résistance à l'abrasion sous 8N (cycles) > 100 180 55 134 226 150 160

Claims (10)

  1. Fil électrique de transmission de données comportant une pluralité de brins conducteurs revêtue d'au moins une enveloppe isolante (14) comprenant du PTFE, la pluralité de brins comprenant un noyau interne de premiers brins recouvert d'au moins une couche extérieure de seconds brins, lesdits premiers et seconds brins étant constitués d'un métal différent, le métal desdits seconds conducteurs présentant une dureté inférieure à celle du métal desdits premiers conducteurs et lesdits premiers brins étant constitués essentiellement d'un alliage de cuivre et lesdits seconds brins étant constitués essentiellement de cuivre, caractérisé en ce que ledit alliage est un alliage de cuivre homogène en phase alpha et stable à une température inférieure ou égale à 500°C.
  2. Fil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit alliage de cuivre est un alliage de cuivre, de nickel et de silicium.
  3. Fil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit alliage de cuivre comprend, en poids, au moins 95% de cuivre et au moins 2% de nickel.
  4. Fil électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alliage de cuivre est un alliage de cuivre, de cobalt et de béryllium.
  5. Fil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit alliage de cuivre comprend, en poids, au moins 95% de cuivre et 0,5 à 2% de béryllium.
  6. Fil électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premiers brins sont revêtus d'une couche de métal de protection contre l'oxydation.
  7. Fil électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits seconds brins sont revêtus d'une couche de métal de protection contre l'oxydation.
  8. Fil électrique selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite couche de métal de protection contre l'oxydation a une épaisseur d'au moins 1 micron.
  9. Fil électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une première enveloppe isolante intérieure (13) constituée de polyimide.
  10. Fil électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite couche extérieure de seconds brins est concentrique au dit noyau interne de premiers brins.
EP08159585A 2007-07-10 2008-07-03 Fil électrique de transmission de signaux destiné à l'industrie aeronautique et spatiale Withdrawn EP2015316A3 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0756393A FR2918786A1 (fr) 2007-07-10 2007-07-10 Fil electrique de transmission de signaux destine a l'industrie aeronautique et spatiale.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2015316A2 true EP2015316A2 (fr) 2009-01-14
EP2015316A3 EP2015316A3 (fr) 2009-12-02

Family

ID=39156038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08159585A Withdrawn EP2015316A3 (fr) 2007-07-10 2008-07-03 Fil électrique de transmission de signaux destiné à l'industrie aeronautique et spatiale

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7772497B2 (fr)
EP (1) EP2015316A3 (fr)
FR (1) FR2918786A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2958785A1 (fr) * 2010-04-08 2011-10-14 Nexans Cable electrique composite comportant des brins de cuivre et d'alliage de cuivre/etain

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009060419A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-30 HEW-Kabel GmbH & Co.KG, 51688 Zugfester elektrischer Leiter
US20140084070A1 (en) * 2012-09-25 2014-03-27 Infineon Technologies Ag Chip card and method for manufacturing a chip card

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030037957A1 (en) 2001-05-25 2003-02-27 Satoshi Ueno Stranded conductor to be used for movable member and cable using same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1658186A (en) * 1925-02-21 1928-02-07 Electro Metallurg Co Copper alloy and process of producing and treating the same
US2192497A (en) * 1939-03-13 1940-03-05 Heraeus Vacuumschmelze Ag Beryllium-copper alloys
US2842438A (en) * 1956-08-02 1958-07-08 American Metal Climax Inc Copper-zirconium alloys
US3683103A (en) * 1971-07-07 1972-08-08 J & J Equity Co Multi-strand electrical conductor
FR2687500B1 (fr) * 1992-02-13 1994-04-01 Alcatel Cuivre Cable electrique a ame de cuivre multibrins.
JPH0613014U (ja) * 1992-07-17 1994-02-18 沖電線株式会社 同軸ケーブル及び同軸入り複合ケーブル
JP4170497B2 (ja) * 1999-02-04 2008-10-22 日本碍子株式会社 ハーネス用電線導体
JP4000729B2 (ja) * 1999-12-15 2007-10-31 日立電線株式会社 同軸ケーブル及びその製造方法
EP1191545A1 (fr) * 2000-09-20 2002-03-27 Nexans Conducteur torsadé
FR2876493B1 (fr) * 2004-10-12 2007-01-12 F S P One Soc Par Actions Simp Cable toronne en aluminium cuivre, et procede pour sa fabrication.
JP2007042475A (ja) * 2005-08-04 2007-02-15 Sumitomo Wiring Syst Ltd 自動車用電線

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030037957A1 (en) 2001-05-25 2003-02-27 Satoshi Ueno Stranded conductor to be used for movable member and cable using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2958785A1 (fr) * 2010-04-08 2011-10-14 Nexans Cable electrique composite comportant des brins de cuivre et d'alliage de cuivre/etain

Also Published As

Publication number Publication date
US7772497B2 (en) 2010-08-10
EP2015316A3 (fr) 2009-12-02
FR2918786A1 (fr) 2009-01-16
US20090065234A1 (en) 2009-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2557572B1 (fr) Câble électrique résistant aux décharges partielles
CN103796823B (zh) 高温绝缘带和以其覆套的导线或线缆
EP2765581B1 (fr) Câble électrique résistant aux décharges partielles
EP2040267B1 (fr) Cable electrique resistant a la propagation d&#39;arc electrique
EP2571688B1 (fr) Bande isolante à haute température et fil ou câble revêtu par celle-ci
EP2445716B1 (fr) Bande, gaine ou film léger haute température et haute performance pour isolation de fils métalliques
CN102056963A (zh) 高性能耐高温电线或电缆
JP7148011B2 (ja) 同軸ケーブル及びケーブルアセンブリ
US20060065429A1 (en) Electrical cables
EP2015316A2 (fr) Fil électrique de transmission de signaux destiné à l&#39;industrie aeronautique et spatiale
EP4092689A1 (fr) Câble électrique limitant les décharges partielles
EP3358575B1 (fr) Câble electrique resistant aux decharges partielles
EP3179483B1 (fr) Conducteur électrique pour des applications aéronautiques
FR2617325A1 (fr) Cable electrique, notamment pour aeronef
WO2020187841A1 (fr) Cable de conduction d&#39;un courant electrique comportant un materiau a changement de phase
KR102207956B1 (ko) 고차폐성 및 고절연성을 갖는 오디오케이블 제작 방법 및 이에 의해 제작된 오디오케이블
CA1318113C (fr) Procede de fabrication d&#39;un cable electrique souple a conducteur comprenant des fils fins d&#39;aluminium ou alliage d&#39;aluminium
EP2912106B1 (fr) Câble comprenant un revêtement à base de ptfe
FR3018403A1 (fr) Fil conducteur isole electriquement
FR2725555A1 (fr) Cable de puissance
JP2026053296A (ja) 圧縮撚線導体、それを用いたケーブル、接続構造
FR2753561A1 (fr) Ligne de transmission pour signaux a haute frequence
FR3020714A1 (fr) Cable de communication a faible resistance lineique
FR3086791A1 (fr) Ame conductrice multibrin carbonee-metallique pour cable electrique
EP0949636A1 (fr) Conducteur multicouche à effet de peau réduit

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080703

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: FSP ONE

Owner name: NEXANS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20121218

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140201