EP2253049A2 - Dispositif pour prevenir l'etablissement d'un arc electrique entre deux elements conducteurs - Google Patents

Dispositif pour prevenir l'etablissement d'un arc electrique entre deux elements conducteurs

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EP2253049A2
EP2253049A2 EP09727855A EP09727855A EP2253049A2 EP 2253049 A2 EP2253049 A2 EP 2253049A2 EP 09727855 A EP09727855 A EP 09727855A EP 09727855 A EP09727855 A EP 09727855A EP 2253049 A2 EP2253049 A2 EP 2253049A2
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EP
European Patent Office
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conductive elements
partition
electric arc
separating partition
separating
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EP09727855A
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German (de)
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EP2253049B1 (fr
Inventor
Denis Payan
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Centre National dEtudes Spatiales CNES
Original Assignee
Centre National dEtudes Spatiales CNES
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Publication date
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Publication of EP2253049A2 publication Critical patent/EP2253049A2/fr
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Publication of EP2253049B1 publication Critical patent/EP2253049B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/53—Bases or cases for heavy duty; Bases or cases for high voltage with means for preventing corona or arcing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/46—Auxiliary means for improving current transfer, or for reducing or preventing sparking or arcing
    • H01R39/50—Barriers placed between brushes

Definitions

  • the present invention relates to a device for preventing recovery of an electric arc between two conductive elements facing each other.
  • the invention finds particular application in electrical or electronic components, such as connectors, implemented in a space environment or in conditions reproducing such an environment. However, it should be understood that the invention generally applies to electrical or electronic components intended to be implemented in any environment where an electric arc is likely to form between two conductive elements facing each other.
  • conductive elements may be, for example, connector plugs of a plug-in male connector in a female connector or printed circuit tracks
  • Such connectors may, for example, be of the type described in patent applications FR-2 068 660, US2006 / 0046568 and US-2003/0008542, and in US-3,746,817.
  • the male connectors may comprise plug-in conductive elements arranged opposite, in particular parallel to each other, which are separated by gaps. These plug-in elements have in common to present a stripped conductive portion which projects relative to a surface of the body of the male connector.
  • the plug-in conductor elements such as wires or pins of the male connector, are engaged in housings housed in a female connector body.
  • a precursor phenomenon (filament, dust, ESD or electrostatic discharge, high voltage, etc.) is likely to generate between the stripped portions of two conductive elements a local plasma.
  • the latter while relaxing, will make the medium conductive and establish a short circuit between the two conductive elements.
  • an intense electric field can be the cause of the generation of such a plasma.
  • the invention therefore aims to prevent the formation of these arcs between two electrically conductive elements.
  • the invention relates to a device for preventing the establishment of an electric arc between adjacent parts that are devoid of or likely to be free of electrical insulation from at least two electrically conductive elements, this device being remarkable in that it comprises at least one dividing wall of dielectric material interposed between said adjacent portions of said conductive elements, the dimensions of said separating partition being adapted so that the shortest path between said adjacent parts, bypassing said separating partition, corresponds to a threshold of instability of an electric arc that can be established between said adjacent parts.
  • the device according to the invention avoids the formation of arcing between the conductive elements opposite. Indeed, the dimensions of the dividing wall of dielectric material impose an electric arc that could be formed to follow a path such that the arc is unstable and can not be established between the two conductive elements.
  • the invention also protects the conductive elements from contact during handling and can thus prevent electrostatic discharges of human origin.
  • said separating partition has, perpendicularly to the shortest distance separating said partition from each of said adjacent portions of said conductive elements, a height such that its overflow beyond said adjacent portions is at least equal to approximately half of said distance, which amounts to imposing a bow likely to form a slope of at least about 30 ° with respect to a direct path between the adjacent portions devoid of electrical insulation of the conductive elements;
  • said separating partition is made of ceramic material; in the case where said conductive elements are arranged projecting with respect to a surface of an electrical component, said separating partition consists of at least one plate extending from said surface;
  • said component comprises a plurality of conductive elements distributed in a grid on said surface
  • said separating partition consists of a set of plates forming a grid
  • said grid consists of a set of cells adapted to respectively receive said pads;
  • said separating partition is fixed on said surface
  • said separating partition is integral with a housing of said component; -
  • said plate has substantially the shape of a disk.
  • the invention also relates to a remarkable electrical component in that it comprises at least one device as defined above to prevent the establishment of an electric arc.
  • FIG. 1 shows schematically and in section two conductive elements of a connector
  • FIG. shows schematically and in section, an application of an embodiment of the device according to the invention to the two conducting elements of the connector illustrated in FIG. 1
  • FIG. 3 is a partial perspective view of a connector equipped with 4 is a partial perspective view of the connector of FIG. 3 equipped with the device according to the invention
  • FIG. 5 illustrates another embodiment of the device according to the invention applied to a male connector different from that 1 and 3, said device and said connector being shown in perspective
  • FIG. 6 is a perspective view of a female connector. adapted to be connected to the male connector illustrated in FIG. 5, FIG.
  • FIG. 7 is a schematic partial sectional view of another embodiment of the device according to the invention applied to a multi-electrode rotating system
  • FIGS. and 9 are schematic perspective views of a separator system according to another embodiment of the invention.
  • Figures 1 and 2 show a connector body 1 having housing 5 formed from its surface 11.
  • the connector body 1 which is illustrated in Figure 1 is not equipped with the device according to the invention.
  • the housings 5 are adapted to accommodate conductive elements 7 such as pins or conductive son.
  • the conductive elements 7 consist of a conductive core 8 which is surrounded by an electrically insulating sheath 10, except at one of their ends which terminates in a stripped portion 9 intended to be received in a housing 5.
  • the bare portions 9 of the conductive elements 7 are fixed in the housing 5 by any means known to those skilled in the art, for example by welding.
  • the stripped portions 9 of the core 8 of the conductive elements 7 do not penetrate fully into the recesses 5 and each have a conductive part projecting from a surface 11 of the body 1 of the connector 3.
  • Figure 2 shows the connector body 1 equipped with a device according to a first embodiment of the invention.
  • the dielectric separating partition 13 has a height h relative to the surface 11 of the body 1.
  • the height h is at least equal to the length of the stripped portion plus a length of overflow which is at least equal to half the distance between the two conductive elements 7.
  • the plane P1 extending between the end of the sheath 10 where begins the conductive stripped portion 9 of one of the two elements 7 and the upper edge E of the partition wall 13 which is opposite the surface 11 of the body 1 forms with this surface 11 an angle ⁇ of at least 30 °.
  • the separating partition 13 prevents the establishment of an electric arc between the two stripped portions 9 of the cores of the electrical elements 7, since it imposes on the electric arc that might be formed between these stripped portions to follow a path whose radius of curvature makes this arc unstable.
  • the separating partition 13 is made of ceramic to guarantee a service life in accordance with the requirements of the standards in force, particularly in the field of the manufacture of connectors for space use.
  • FIG. 4 shows another embodiment of a separating partition according to the invention, which is arranged between two conductive elements of a component 15 illustrated in FIG. 3, such as a microprocessor, a memory strip or the like.
  • the component 15 differs from the connector illustrated in FIGS. 1 and 2 in that it comprises a body 17 having a face 19 on which plug-in conductive connection elements 21, such as pins, project uniformly and parallel to one another. These conductive elements 21 are intended to be received and fixed by welding or by interlocking in housings of a support device (not shown) such as a printed circuit or the like.
  • a separating partition 23, made of a dielectric material, is disposed between two adjacent conductive elements 21.
  • the partition walls 23 are all identical to each other. They preferably have dimensions such that at any point on their periphery they project, with respect to a line joining any point of the stripped portion of a conductive element 21 and the point closer to the stripped portion of an adjacent conductive element, of a height h at least equal to half the distance between these two points.
  • the separating pieces 23 are attached to the surface of the body 17 of the connector 15.
  • the separating pieces 23 could also be integral with the body 17 of the connector 15 without depart from the scope of the invention.
  • Figures 5 and 6 illustrate another embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 5 shows a male connector 25 and
  • Figure 6 shows the female connector 27 associated therewith.
  • the male connector 25 has plug-in connection conductor elements 29 such as pins protruding from the surface
  • the plug-in connection elements 29 are conductive pins each electrically connected to the interior of the body 33
  • the conductive connecting elements 29 are adapted to be received in housings 35 formed in the female connector 27 illustrated in FIG. 6.
  • the connector 25 comprises a separating partition 37 made of a dielectric material.
  • the separating partition 37 is in the form of a grid consisting of a first series of dielectric separation plates or plates 39 aligned in pairs transversely, on either side of a second series of dielectric plates or plates of separation 41 aligned longitudinally and perpendicular to the separator plates 39.
  • Each separation dielectric plate 39, 41 is disposed between two conductive elements 29 of the connector 25, so that none of the conductive elements 29 is directly opposite an element adjacent conductor 29.
  • the female connector 27 has terminals 47 (or pads) substantially of parallelepipedal shape, which protrude from a surface 45
  • the dimensions and the spatial arrangement of the terminals 47 are complementary dimensions and the arrangement of the spaces defined between the separating plates 39 and 41 of the dielectric separating partition 37 in the form of a grid.
  • the terminals 47 can be easily introduced into said spaces.
  • the terminals 47 thus form rows in rows and in columns, and may each come opposite a conductive element 29 during the assembly of the male and female connectors 27.
  • the housings 35 in which the conductive elements 29 are inserted are formed in each of the terminals 47, near their center, and electrically connected in the body 45 (by means not shown) to the conductive wires 49 illustrated in FIG. 6. Voluntarily, all the wires 49 have not been shown in FIG. 6 in order to make them easier to read.
  • the height of the dielectric gate 37 with respect to the surface 31 is substantially equal to the height of the terminals 47.
  • FIG. 7 illustrates yet another embodiment of the device according to the invention applied to a multiple electrode rotating system.
  • Figure 7 partially shows a rotary switch 51 of a machine 53 such as an electric motor or a solar generator drive mechanism.
  • Conductive elements 55 are in contact at one of their ends 57 with the contactor 51.
  • the conductive elements 55 are provided with insulating sheaths 59 which leave exposed a portion 61 of the conductive elements adjacent to their end 57.
  • separating partitions 63 made of a dielectric material are interposed between two conductive stripped portions 61 of the conductive elements facing each other.
  • the separating partitions 63 may be discs or blades forming an integral part of the switch 61 or attached thereto, and rotating with it. In this way, the dielectric separating partitions 63 completely isolate the bare portions of the adjacent conductive elements 55 from each other.
  • each separating partition 63 projects or projects beyond the stripped portions of the conductive elements 55 over a height which is at least equal to half the shortest distance separating the separating partition 63 from each of the stripped portions 61 of two adjacent conductive elements 55.
  • the protruding parts of the dielectric separating partitions 63 prevent the formation of an electric arc between the stripped parts of the conducting elements 55.
  • the partition walls 63 protrude radially from the side wall of the body 51, which makes it possible to prevent the formation of an arc whatever the position of the conductive elements 55 on the side wall of the body 51.
  • FIGS. 8 and 9 illustrate another embodiment of the device according to the invention applied to electrical conductors which do not have a stripped portion at the beginning of their life, but which are used in conditions where the stresses are likely to show a risk of damage to their insulation, for example aging cracks or wear against an edge due to vibration, likely to cause the formation of an electric arc between two drivers adjacent.
  • the electrical conductors 67 comprise a conductive core 69 surrounded by an insulating sheath 71.
  • a conductor separator system 73 is constituted by a bottom 75 on which separating partitions 77, both of dielectric material, stand out and which define a set of U-section parallel troughs adapted to each receive a electrical conductor.
  • the separating partitions 77 each project or protrude beyond the conductive cores 69, which are likely to be more or less stripped locally by aging, by wear or accidentally for the reasons explained above, on a height which is preferably at least about half of the shortest distance separating a dividing wall 75 from each of the conductive cores 69 of two adjacent conductors 67.
  • such a height of the partitions 75 is adapted to impose an arc that would be likely to form a slope of at least about 30 ° with respect to a direct path between conductive cores 69 which would be locally bare for reasons stated above.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour prévenir rétablissement d'un arc électrique entre des parties adjacentes (9) dépourvues d'isolant électrique d'au moins deux éléments électriquement conducteurs (7). Selon l'invention, le dispositif comprend au moins une cloison séparatrice (13) en matériau diélectrique interposée entre lesdites parties adjacentes (9) desdits éléments conducteurs (7), les dimensions de ladite cloison séparatrice (13) étant adaptées pour que le plus court chemin entre lesdites parties adjacentes (9), par contournement de ladite cloison séparatrice (13), corresponde à un seuil d'instabilité d'un arc électrique susceptible de s'établir entre lesdites parties adjacentes.

Description

Dispositif pour prévenir l'établissement d'un arc électrique entre deux éléments conducteurs
La présente invention concerne un dispositif pour prévenir rétablissement d'un arc électrique entre deux éléments conducteurs en regard.
L'invention trouve une application particulière dans les composants électriques ou électroniques, tels que des connecteurs, mis en œuvre dans un environnement spatial ou dans des conditions reproduisant un tel environnement. Il devra toutefois être compris que l'invention s'applique de manière générale aux composants électriques ou électroniques destinés à être mis en œuvre dans tout environnement où un arc électrique est susceptible de se former entre deux éléments conducteurs en regard.
Les composants électriques ou électroniques utilisés dans un environnement spatial sont souvent détériorés à cause de la formation d'arcs électriques entre les éléments conducteurs qu'ils comportent. Ces éléments conducteurs peuvent être, par exemple, des fiches de connexion d'un connecteur mâle enfichables dans un connecteur femelle ou des pistes de circuits imprimés
De tels connecteurs peuvent, par exemple, être du type de ceux décrits dans les demandes de brevets FR-2 068 660, US2006/0046568 et US-2003/0008542, et dans le brevet US-3 746 817.
Comme le montrent ces documents, les connecteurs mâles peuvent comporter des éléments conducteurs enfichables disposés en regard, notamment parallèlement entre eux, qui sont séparés par des espaces. Ces éléments enfichables ont en commun de présenter une partie conductrice dénudée qui fait saillie par rapport à une surface du corps du connecteur mâle.
Lors de la connexion du connecteur mâle avec le connecteur femelle, les éléments conducteurs enfichables, tels que des fils ou broches du connecteur mâle, sont engagés dans des logements d'accueil ménagés dans un corps de connecteur femelle.
Une fois la connexion réalisée, il peut arriver qu'une partie dénudée des éléments conducteurs reste en saillie par rapport à la surface du corps du connecteur mâle et/ou femelle. Même dans le cas d'un branchement soigneux, il existe bien souvent une petite partie dénudée de l'élément conducteur qui ne pénètre pas totalement dans le logement. Cette petite partie dénudée reste en vis-à-vis direct des autres parties dénudées des autres fils ou du connecteur lui-même, ce qui représente un risque de court- circuit si le milieu ambiant devient subitement conducteur (Ionisation de l'air, forte humidité, champ très intense, création d'un plasma dans le vide ...).
Dans un environnement terrien où l'air constitue un isolant dans des conditions normales de température et de pression, le problème d'éviter la formation d'arcs électriques entre les parties dénudées d'éléments conducteurs de connecteurs ne se pose généralement pas, l'air étant isolant, sauf dans le cas d'un champ électrique intense ou de conditions particulières d'humidité, par exemple.
Dans un environnement spatial dépourvu d'atmosphère, un phénomène précurseur (filament, poussière, ESD ou décharge électrostatique, haute tension, etc.) est susceptible de générer entre les parties dénudées de deux éléments conducteurs un plasma local. Celui-ci, en se détendant, va rendre le milieu conducteur et établir un court-circuit entre les deux éléments conducteurs. Dans l'air, un champ électrique intense peut être la cause de la génération d'un tel plasma.
L'invention a donc pour objet d'empêcher la formation de ces arcs entre deux éléments électriquement conducteurs.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour prévenir l'établissement d'un arc électrique entre des parties adjacentes dépourvues ou susceptibles d'être dépourvues d'isolant électrique d'au moins deux éléments électriquement conducteurs, ce dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend au moins une cloison séparatrice en matériau diélectrique interposée entre lesdites parties adjacentes desdits éléments conducteurs, les dimensions de ladite cloison séparatrice étant adaptées pour que le plus court chemin entre lesdites parties adjacentes, par contournement de ladite cloison séparatrice, corresponde à un seuil d'instabilité d'un arc électrique susceptible de s'établir entre lesdites parties adjacentes. Ainsi, le dispositif selon l'invention évite la formation d'arcs électriques entre les éléments conducteurs en regard. En effet, les dimensions de la cloison séparatrice en matériau diélectrique imposent à un arc électrique qui serait susceptible de se former de suivre un chemin tel que l'arc est instable et ne peut s'établir entre les deux éléments conducteurs.
L'invention permet également de protéger les éléments conducteurs de tout contact lors de manipulation et peut ainsi prévenir des décharges électrostatiques d'origine humaine.
Selon d'autres caractéristiques du dispositif selon l'invention, prises séparément ou en combinaison :
- la ladite cloison séparatrice présente, perpendiculairement à la plus courte distance qui sépare ladite cloison de chacune desdites parties adjacentes desdits éléments conducteurs, une hauteur telle que son débordement au-delà desdites parties adjacentes est au moins égal à environ la moitié de ladite distance, ce qui revient à imposer à un arc susceptible de se former une pente d'au moins environ 30° par rapport à un trajet direct entre les parties adjacentes dépourvues d'isolant électrique des éléments conducteurs ;
- ladite cloison séparatrice est réalisée en matériau céramique ; - dans le cas où lesdits éléments conducteurs sont disposés en saillie par rapport à une surface d'un composant électrique, ladite cloison séparatrice est constituée d'au moins une plaque s'étendant à partir de ladite surface ;
- dans le cas où ledit composant comporte plusieurs éléments conducteurs répartis suivant un quadrillage sur ladite surface, ladite cloison séparatrice est constituée d'un ensemble de plaques formant une grille ;
- dans le cas où ledit composant est un connecteur mâle adaptable sur un connecteur femelle pourvu de plots d'enfichage desdits éléments conducteurs, ladite grille est constituée d'un ensemble de cellules adaptées pour recevoir respectivement lesdits plots ;
- ladite cloison séparatrice est fixée sur ladite surface ;
- ladite cloison séparatrice est venue de matière avec un boîtier dudit composant ; - dans le cas où ledit composant est un contacteur tournant, ladite plaque a sensiblement la forme d'un disque.
L'invention a également pour objet un composant électrique remarquable en ce qu'il comporte au moins un dispositif tel que défini ci- dessus pour prévenir l'établissement d'un arc électrique.
L'invention sera davantage comprise à la lumière de modes de réalisation qui vont maintenant être présentés en faisant référence aux figures annexées parmi lesquelles : la figure 1 montre, de manière schématique et en coupe, deux éléments conducteurs d'un connecteur, la figure 2 montre, de manière schématique et de coupe, une application d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention aux deux éléments conducteurs du connecteur illustré à la figure 1 , - la figure 3 est une vue partielle en perspective d'un connecteur équipé de contacts mâles, la figure 4 est une vue partielle en perspective du connecteur de la figure 3 équipé du dispositif selon l'invention, la figure 5 illustre un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention appliqué à un connecteur mâle différent de celui illustré aux figures 1 ou 3, ledit dispositif et ledit connecteur étant représentés en perspective, la figure 6 est une vue en perspective d'un connecteur femelle adapté pour être connecté au connecteur mâle illustré à la figure 5, la figure 7 est une vue schématique en coupe partielle d'un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention appliqué à un système tournant à électrodes multiples, et les figures 8 et 9 sont des vues schématiques en perspective d'un système séparateur selon un autre mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 et 2 montrent un corps 1 de connecteur 3 présentant des logements 5 ménagés à partir de sa surface 11. Le corps 1 de connecteur 3 qui est illustré en figure 1 n'est pas équipé du dispositif selon l'invention. Les logements 5 sont adaptés pour accueillir des éléments conducteurs 7 tels que des broches ou fils conducteurs. Les éléments conducteurs 7 sont constitués d'une âme conductrice 8 qui est entourée d'une gaine électriquement isolante 10, sauf à l'une de leurs extrémités qui se termine par une partie dénudée 9 destinée à être reçue dans un logement 5.
Deux logements 5 seulement sont représentés sur les figures 1 et 2. Il devra toutefois être compris que le corps 1 de connecteur 3 peut comporter plus de deux logements.
Les parties dénudées 9 des éléments conducteurs 7 sont fixées dans les logements 5 par tout moyen connu de l'homme de l'art, par exemple par soudure.
Comme illustrées aux figures 1 et 2, les parties dénudées 9 de l'âme 8 des éléments conducteurs 7 ne pénètrent pas totalement dans les logements 5 et présentent chacun une partie conductrice en saillie par rapport à une surface 11 du corps 1 du connecteur 3.
La figure 2 montre le corps 1 de connecteur équipé d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Une cloison séparatrice 13 en forme de plaque ou lame rectangulaire, réalisée dans un matériau diélectrique, fait saillie à la surface 11 du corps 1 à mi-distance entre les deux éléments conducteurs 7. La cloison séparatrice
13 est fixée par sa tranche sur la surface 11 du corps 1 , ou bien venue de matière avec celui-ci.
Comme indiqué sur la figure 2, la cloison séparatrice diélectrique 13 présente une hauteur h par rapport à la surface 11 du corps 1. De préférence, la hauteur h est au moins égale à la longueur de la partie dénudée additionnée d'une longueur de débord qui est au moins égale à la moitié de la distance entre les deux éléments conducteurs 7. Ainsi, le plan P1 s'étendant entre l'extrémité de la gaine 10 où commence la partie dénudée conductrice 9 de l'un des deux éléments 7 et le bord supérieur E de la cloison séparatrice 13 qui est opposé à la surface 11 du corps 1 forme avec cette surface 11 un angle α d'au moins 30°.
La cloison séparatrice 13 empêche l'établissement d'un arc électrique entre les deux parties dénudées 9 des âmes des éléments électriques 7, car elle impose à l'arc électrique qui serait susceptible de se former entre ces parties dénudées de suivre un trajet dont le rayon de courbure rend cet arc instable.
De préférence, la cloison séparatrice 13 est réalisée en céramique pour lui garantir une durée de vie conforme aux exigences des normes en vigueur, notamment dans le domaine de la fabrication de connecteurs à usage spatial.
L'invention ne se limite pas à la forme de réalisation de la cloison séparatrice 13 qui vient d'être décrite. La figure 4 montre un autre mode de réalisation d'une cloison séparatrice selon l'invention, qui est disposée entre deux éléments conducteurs d'un composant 15 illustré à la figure 3, tel qu'un microprocesseur, une barrette mémoire ou autre.
Le composant 15 diffère du connecteur illustré aux figures 1 et 2 en ce qu'il comporte un corps 17 présentant une face 19 sur laquelle font saillie des éléments conducteurs de connexion enfichables 21 , tels que des broches, répartis uniformément de façon parallèle entre eux. Ces éléments conducteurs 21 sont destinés à être reçus et fixés par soudure ou par emboîtement dans des logements d'un dispositif de support (non représenté) tel qu'un circuit imprimé ou autre.
Conformément à l'invention, une cloison séparatrice 23, réalisée dans un matériau diélectrique, est disposée entre deux éléments conducteurs 21 contigus.
Les cloisons séparatrices 23 sont toutes identiques entre elles. Elles présentent de préférence des dimensions telles qu'en tout point de leur périphérie elles font saillie, par rapport à une ligne joignant un point quelconque de la partie dénudée d'un élément conducteur 21 et le point le plus proche de la partie dénudée d'un élément conducteur adjacent, d'une hauteur h au moins égale à la moitié de la distance entre ces deux points.
Dans le cadre du mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, les pièces de séparation 23 sont rapportées sur la surface du corps 17 du connecteur 15. Les pièces de séparation 23 pourraient également être venues de matière avec le corps 17 du connecteur 15 sans sortir du cadre de l'invention.
Les figures 5 et 6 illustrent un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 5 montre un connecteur mâle 25 et la figure 6 montre le connecteur femelle 27 qui lui est associé.
Le connecteur mâle 25 présente des éléments conducteurs de connexion enfichables 29 tels que des broches qui font saillie de la surface
31 d'un corps 33 de connecteur et sont répartis sur la surface 31 en formant un quadrillage. Les éléments de connexion enfichables 29 sont des broches conductrices connectées chacune électriquement à l'intérieur du corps 33
(par des moyens non représentés) à un fil électrique gainé 36. Pour simplifier la lecture de la figure 5, volontairement tous les fils d'alimentation
36 n'ont pas été représentés. Les éléments conducteurs de connexion 29 sont adaptés pour être reçus dans des logements 35 ménagés dans le connecteur femelle 27 illustré à la figure 6.
Conformément à l'invention, le connecteur 25 comporte une cloison séparatrice 37 réalisée dans un matériau diélectrique. La cloison séparatrice 37 se présente sous la forme d'une grille constituée d'une première série de plaques ou lames diélectriques de séparation 39 alignées deux à deux transversalement, de part et d'autre d'une deuxième série de plaques ou lames diélectriques de séparation 41 alignées longitudinalement et perpendiculaires aux plaques de séparation 39. Chaque plaque diélectrique de séparation 39, 41 est disposée entre deux éléments conducteurs 29 du connecteur 25, de sorte qu'aucun des éléments conducteurs 29 ne se trouve directement en regard d'un élément conducteur 29 adjacent. Parallèlement, afin de recevoir les éléments conducteurs 29 du connecteur mâle 25, le connecteur femelle 27 présente des bornes 47 (ou plots) sensiblement de forme parallélépipédique, qui font saillies par rapport à une surface 45 Les dimensions et la disposition spatiale des bornes 47 sont complémentaires des dimensions et de la disposition des espaces définis entre les plaques de séparation 39 et 41 de la cloison séparatrice diélectrique 37 en forme de grille. Ainsi, les bornes 47 peuvent être aisément introduites dans lesdits espaces. Les bornes 47 forment ainsi des rangées en lignes et en colonnes, et peuvent venir chacune en regard d'un élément conducteur 29 lors de l'assemblage des connecteurs mâle 25 et femelle 27.
Les logements 35 dans lesquels les éléments conducteurs 29 sont insérés sont réalisés dans chacune des bornes 47, au voisinage de leur centre, et connectés électriquement dans le corps 45 (par des moyens non représentés) à des fils conducteurs 49 illustrés à la figure 6. Volontairement, tous les fils 49 n'ont pas été représentés sur la figure 6 afin d'en faciliter la lecture.
La hauteur de la grille diélectrique 37 par rapport à la surface 31 est sensiblement égale à la hauteur des bornes 47.
Quand les éléments conducteurs 29 sont enfichés dans les logements 35 des bornes 47, ils présentent toujours une faible partie dénudée.qui n'est pas engagée dans le logement 35 correspondant. Ceci est en partie dû aux imprécisions de fabrication des connecteurs. Les dimensions de la grille diélectrique 37 sont telles qu'en tout point elle fait saillie, par rapport à une ligne joignant un point quelconque de la partie dénudée d'un élément conducteur 29 et le point le plus proche de la partie dénudée d'un élément conducteur adjacent, d'une hauteur h au moins égale à la moitié de la distance entre ces deux points. La figure 7 illustre encore un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention appliqué à un système tournant à électrodes multiples. La figure 7 montre partiellement un contacteur tournant 51 d'une machine 53 telle qu'un moteur électrique ou un mécanisme d'entraînement de générateur solaire.
Des éléments conducteurs 55 sont en contact à l'une de leurs extrémités 57 avec le contacteur 51.
Les éléments conducteurs 55 sont pourvus de gaines isolantes 59 qui laissent dénudée une partie 61 des éléments conducteurs adjacente à leur extrémité 57.
Conformément à l'invention, des cloisons séparatrices 63 réalisées dans un matériau diélectrique sont interposées entre deux parties dénudées conductrices 61 des éléments conducteurs en regard.
Les cloisons séparatrices 63 peuvent être des disques ou des lames faisant partie intégrante du contacteur 61 ou rapportés sur celui-ci, et tournant avec lui. De cette manière, les cloisons séparatrices diélectriques 63 isolent complètement les unes des autres les parties dénudées des éléments conducteurs adjacents 55.
De préférence, chaque cloison séparatrice 63 fait saillie ou déborde au-delà des parties dénudées des éléments conducteurs 55 sur une hauteur qui est au moins égale à la moitié de la plus courte distance qui sépare la cloison séparatrice 63 de chacune des parties dénudées 61 de deux éléments conducteurs adjacents 55.
Ainsi, dans le cas d'un moteur électrique à collecteur ou à contact tournant, les parties en saillie des cloisons séparatrices diélectriques 63 empêchent la formation d'un arc électrique entre les parties dénudées des éléments conducteurs 55.
Dans le cas où le corps 51 présente une forme de cylindre plein, les cloisons séparatrices 63 font saillie radialement de la paroi latérale du corps 51 , ce qui permet d'empêcher la formation d'un arc quelle que soit la position des éléments conducteurs 55 sur la paroi latérale du corps 51.
Les figures 8 et 9 illustrent un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention appliqué à des conducteurs électriques qui ne présentent pas de partie dénudée en début de vie, mais qui sont utilisés dans des conditions où les contraintes sont susceptibles de faire apparaître un risque d'endommagement de leur isolant, par exemple des craquelures dues au vieillissement ou une usure contre un bord à cause de vibrations, susceptible d'entrainer la formation d'un arc électrique entre deux conducteurs adjacents.
Les conducteurs électriques 67 comportent une âme conductrice 69 entourée d'une gaine isolante 71.
Conformément à l'invention, un système 73 séparateur de conducteurs est constitué par un fond 75 sur lequel se dressent des cloisons séparatrices 77, tous deux en matériau diélectrique, et qui définissent un ensemble de goulottes parallèles à section en U adaptées pour recevoir chacune un conducteur électrique. Les cloisons séparatrices 77 font chacune saillie ou débordent au-delà des âmes conductrices 69, qui sont susceptibles d'être plus ou moins dénudées localement par vieillissement, par usure ou accidentellement pour les raisons expliquées ci- dessus, sur une hauteur qui est de préférence au moins égale à environ la moitié de la plus courte distance qui sépare une cloison séparatrice 75 de chacune des âmes conductrices 69 de deux conducteurs adjacents 67.
Une fois encore, une telle hauteur des cloisons 75 est adaptée pour imposer à un arc qui serait susceptible de se former une pente d'au moins environ 30° par rapport à un trajet direct entre de s âmes conductrices 69 qui seraient localement dénudées pour les raisons indiquées ci-dessus.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour prévenir rétablissement d'un arc électrique entre des parties adjacentes dépourvues ou susceptibles d'être dépourvues d'isolant électrique (9; 21 ; 29; 61 ) d'au moins deux éléments électriquement conducteurs (7; 21 ; 29; 55), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une cloison séparatrice (13; 23; 37; 63) en matériau diélectrique interposée entre lesdites parties adjacentes (9; 21 ; 29; 61 ) desdits éléments conducteurs (7; 21 ; 29; 55), les dimensions de ladite cloison séparatrice (13; 23; 37; 63) étant adaptées pour que le plus court chemin entre lesdites parties adjacentes (9; 21 ; 29; 61 ), par contournement de ladite cloison séparatrice (13; 23; 37; 63), corresponde à un seuil d'instabilité d'un arc électrique susceptible de s'établir entre lesdites parties adjacentes.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la ladite cloison séparatrice (13; 23; 37; 63) présente, perpendiculairement à la plus courte distance (d) qui sépare ladite cloison de chacune desdites parties adjacentes (9; 21 ; 29; 61 ) desdits éléments conducteurs, une hauteur (h) telle que son débordement au-delà desdites parties adjacentes (9; 21 ; 29; 61 ) est au moins égal à environ la moitié de ladite distance (d).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite cloison séparatrice (13; 23; 37; 63) est réalisée en matériau céramique.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le cas où lesdits éléments conducteurs (7; 21 ; 29; 55) sont disposés en saillie par rapport à une surface d'un composant électrique, ladite cloison séparatrice (13; 23) est constituée d'au moins une plaque s'étendant à partir de ladite surface (11 ; 19).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans le cas où ledit composant (25) comporte plusieurs éléments conducteurs (29) répartis suivant un quadrillage sur ladite surface, ladite cloison séparatrice (37) est constituée d'un ensemble de plaques (39, 41 ) formant une grille.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans le cas où ledit composant est un connecteur mâle adaptable sur un connecteur femelle pourvu de plots (47) d'enfichage desdits éléments conducteurs, ladite grille est constituée d'un ensemble de cellules adaptées pour recevoir respectivement lesdits plots (47).
7. Dispositif selon l'un quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ladite cloison séparatrice (13; 23; 37; 63) est fixée sur ladite surface.
8. Dispositif selon l'un quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ladite cloison séparatrice (13; 23; 37; 63) est venue de matière avec un boîtier dudit composant.
9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans le cas où ledit composant est un contacteur tournant (51 ), ladite plaque (63) a sensiblement la forme d'un disque.
10. Composant électrique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 pour prévenir l'établissement d'un arc électrique.
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