EP4622021A1 - Système d'interconnexion de câblage électrique, installation électrique et procédé correspondants - Google Patents

Système d'interconnexion de câblage électrique, installation électrique et procédé correspondants

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Publication number
EP4622021A1
EP4622021A1 EP25164293.0A EP25164293A EP4622021A1 EP 4622021 A1 EP4622021 A1 EP 4622021A1 EP 25164293 A EP25164293 A EP 25164293A EP 4622021 A1 EP4622021 A1 EP 4622021A1
Authority
EP
European Patent Office
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electrical
cable
interconnection system
shielding element
connection
Prior art date
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Pending
Application number
EP25164293.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe ROFFAY
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
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    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/86—Parallel contacts arranged about a common axis

Definitions

  • the present invention relates to an electrical wiring interconnection system comprising at least one electrical cable comprising at least one electrical wire, and for each electrical cable of said electrical wiring interconnection system: a rear connection; a connector suitable for being connected to an electrical potential reference; at least one shielding element of said electrical cable; said at least one electrical cable being connected to said associated connector via said rear connection.
  • the present invention also relates to an electrical installation comprising a plurality of sensors and said interconnection system used for wiring said plurality of sensors.
  • the present invention also relates to a method for improving an electrical wiring interconnection system at least one electrical cable comprising at least one electrical wire, and for each electrical cable of said electrical wiring interconnection system: a rear connection; a connector suitable for being connected to an electrical potential reference; at least one shielding element of said electrical cable; said at least one electrical cable being connected to said associated connector via said rear connection.
  • the present invention therefore falls within the field of electrical wiring and relates more specifically to the electromagnetic compatibility of electrical wiring, for example for an application of establishing an electrical connection between sensors, in particular so-called low-level sensors.
  • low-level sensor is meant a sensor capable of generating a signal whose value is comparable to or lower than that of the disturbance induced by its environment, for example a signal of a few millivolts at low frequency in an industrial environment.
  • such sensors correspond to temperature sensors, such as thermocouples, pressure sensors, temperature and pressure sensors, strain gauges, piezoelectric sensors, sensors dedicated to acquisition electronics.
  • Such protection is generally provided, at least in part, by the electrical wiring interconnection system used to establish the electrical connection. between these sensors.
  • Such an electrical wiring interconnection system conventionally comprises at least one electrical cable comprising at least one electrical wire.
  • the document FR 2 651 618 A1 discloses in particular a method and a device for connecting the screen of a cable with a high impedance at low frequencies and a very low transfer impedance at high frequencies.
  • the document EP 1 460 730 A1 relates to an audio cable connector intended to avoid potential equalization currents.
  • each electrical cable 10 of the electrical wiring interconnection system corresponds, in this example, to a set of individually shielded electrical wires, and for each electrical cable 10, the interconnection system comprises a rear connector 12 (from the English backshell ), a connector 14 (from the English connector ) suitable for being connected to an electrical potential reference.
  • the connector 14 is formed of two elements, namely a connection plug 16 and a base 18 arranged concentrically, the base 18 being connected from the rear to the electrical potential reference.
  • the rear connector 12 (from the English backshell ) , a rear connector known from Glenair ® called “tag ring ® ” comprises at one end a plurality of teeth arranged in a notch extending along the axis of the cable in the direction of the labeling ring nut 20 (from the English Tag Ring Nut) illustrated on the figure 1 .
  • Each individual shield is conventionally intended to be inserted into the voids between said teeth arranged in a crenellation of said rear connector 12 and to be held there by the corresponding radial crenellations of said tag ring nut 20 (from the English Tag Ring Nut).
  • the tag ring nut 20 is a part of the rear connector 12, detachable so as to place the individual shields in the voids between said teeth arranged in a crenellation, and engaging the rear connector 12 to hold said individual shields.
  • the electrical cable 10 is connected to said associated connector 14 via said rear connector 12 once all of the elements 20, 12, 14 have been assembled.
  • each electrical cable is capable of comprising optional elements, an adapter 22 (from the English Adapter ), and a strain relief element 24 (from the English Strain Relief ) .
  • the individual shielding of each electrical wire is replaced and/or supplemented by an overall shielding of all the electrical wires of the cable at once.
  • connection allows the circulation of low-frequency current along the cable, which distorts the aforementioned "low-level” measurements.
  • the very many backshell connection references currently available on the market such as, for example, the Glenair ® products called “tag ring ® “ or “starshield ® “, do not provide protection against low-frequency parasitic currents and at the same time (i.e. simultaneously) against high-frequency disturbances.
  • the implementation of an electrostatic or anti-crosstalk screen acceptable at low frequency as a compromise is not simultaneously compatible with the concept of a continuous barrier which attenuates field couplings.
  • the aim of the invention is therefore to propose an electrical wiring interconnection system making it possible to simultaneously provide effective protection against disturbances induced by the environment, whether at high or low frequency.
  • the present invention thus aims to take advantage of a predetermined electrical function implemented between the rear connection and said at least one shielding element of each electrical cable of the electrical wiring interconnection system to obtain both electrical continuity at high frequencies, over 360° around the shielding (i.e. the entire circumference), and insulation at low frequencies.
  • the invention also relates to an electrical installation comprising a plurality of sensors and said interconnection system as described previously used for the wiring of said plurality of sensors.
  • said interconnection system further comprises a protection device located between said rear connection 12 and said at least one shielding element of each electrical cable, said protection device being configured to apply a predetermined electronic function of electrical connection between the rear connection and said at least one shielding element, said electrical connection being substantially established over the entire circumference of said at least one shielding element.
  • said predetermined electronic function ensures both low-frequency isolation and high-frequency electrical continuity of said electrical wiring.
  • said electronic function is a filtering function.
  • the capacitor is a smaller and lighter SMD ( surface mounted device ), which allows for faster and less expensive assembly of the product, an increase in component density and the complexity of the predetermined electronic function.
  • SMD surface mounted device
  • parasitic electrical resistances and inductances are reduced via such SMD components, thus increasing high-frequency performance, due to the reduction in the length of inter-component connections.
  • said predetermined electronic function includes at least one all-or-nothing control of the implementation of said electrical connection.
  • THE figures 2 to 4 respectively represent a first variant illustrated by the figure 2 and a second variant illustrated by the views of the figures 3 And 4 .
  • said at least one shielding element of said electric cable is at least one general shielding element 26 (i.e. global) configured to globally shield said electric cable, said electric cable being covered accordingly on the figure 2 by the general shielding 26 and not visible.
  • such a general shielding element is a braid 26 or a shielding foil arranged around and along said electrical cable, said electrical cable and said braid or said shielding foil being concentric.
  • a plurality of general shielding elements are suitable for use in concentric superposition.
  • the protection device located between the rear connection 12 and the general shielding element 26 comprises, according to the example of the figure 2 , a plurality of capacitors 28 arranged all around the rear connection 12 so as to be located between the connection 12 and the general shielding element 26 corresponding for example to a braid.
  • each capacitor 28 is connected to the rear connection 12 while the other end of each capacitor 28 is to the general shielding element 26.
  • a capacitance i.e. a capacitor
  • any other predetermined electronic function capable of ensuring both low-frequency isolation and high-frequency electrical continuity, may be used according to the present invention in place of the plurality of capacitors 28 illustrated schematically (i.e. according to an electrical diagram) as an example.
  • the present invention therefore proposes to integrate, between the rear connection 12 and the shielding element 26, this predetermined electronic function which makes it possible to ensure both low-frequency insulation and high-frequency electrical continuity of said electrical wiring.
  • capacitors 28 illustrated by the figure 2 are coupled to a resistance not shown corresponding to the resistance of the rear connection 12 to which is added the resistance of the plug 16 of the figure 1 , the resistance of the base 18, and the resistance between the base 18 and the electrical potential reference plate to which the base 18 of the connector 14 is suitable for being connected.
  • a 28 capacitor with a value of 530 nF is suitable, for example. If for another application, it is required to have a cutoff frequency at 10 MHz, a 28 capacitor with a value of 5.30 uF is then suitable, for example.
  • said at least one shielding element of said electric cable is a set of individual shields of each wire (i.e. strand) of said electric cable.
  • This second variant based on the use of individual shields is according to a particular implementation, suitable for being combined with the first variant of implementation of at least one general shielding element 26.
  • each individual shield of each wire of said electrical cable is a shielding braid or foil disposed around and along said associated electrical wire, said electrical wire and said shielding braid or foil being concentric.
  • the protection device according to the present invention is for example presented in combination 30 with the known rear connection from Glenair ® called “tag ring ® ” covered by the aforementioned patent US 3,465,092 and illustrated on the figures 3 And 4 by view C.
  • the known Glenair ® rear fitting called “tag ring ®” comprises at one end a plurality of teeth arranged in a notch extending along the axis of the cable in the direction of the tag ring nut 20 (from the English Tag Ring Nut ) .
  • Each individual shield is conventionally intended to be inserted into the voids between said teeth arranged in a notch and to be held there by the corresponding radial notches (i.e. radial tabs) of said tag ring nut 20 (from the English Tag Ring Nut ) .
  • these radial slots of the nut labeling ring 20 have a substantially T shape.
  • the protection device consists first of all of a plurality of insulators 32 arranged on each vertical of the notches formed by the plurality of teeth.
  • Each individual shield 34 is conventionally intended to be inserted into the voids between said teeth arranged in notches, and advantageously the protection device comprises a plurality of elements 36 capable of implementing said electronic function of electrical connection between the rear connection 12 and said at least one shielding element 34.
  • these elements 36 are represented by capacitors both arranged on the lower horizontals of the slots and on the faces of the radial slots (i.e. radial tabs) of the nut labeling ring 20 intended to hold the shielding elements 34 in the voids of the slots.
  • the rear connection 12 and its nut labeling ring 20 is represented by capacitors both arranged on the lower horizontals of the slots and on the faces of the radial slots (i.e. radial tabs) of the nut labeling ring 20 intended to hold the shielding elements 34 in the voids of the slots.
  • FIG 4 illustrates in perspective such an arrangement according to the invention in view D, compared to the conventional arrangement according to view C.
  • the present invention thus makes it possible to propose an effective solution to respond to two problems of protection against high-frequency HF and low-frequency LF disturbances simultaneously, by directly integrating, by abuse of language, into the rear connection of a cable the protection device implementing the predetermined electronic function making it possible to respond to these two problems.
  • the electrical wiring interconnection system proposed according to the present invention further enables a "standard" wireman to quickly, robustly and repetitively perform such a predetermined electronic function.
  • An electrical installation comprising a plurality of sensors and said interconnection system used for the wiring of said plurality of sensors is thus improved compared to existing electrical installations suffering from surrounding electromagnetic disturbances, in particular electrical installations with a plurality of “low-level” sensors as defined above, namely generating a signal whose value is lower than that of the disturbance induced by the environment.

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un système d'interconnexion de câblage électrique comprenant :
- au moins un câble électrique (10) comprenant au moins un fil électrique,

et pour chaque câble électrique :
- un raccord arrière (12) ;
- un connecteur (14) propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ;
- au moins un élément de blindage (26, 34) dudit câble électrique ;

ledit au moins un câble électrique étant connecté audit connecteur via ledit raccord arrière, et un dispositif de protection (28, 36), localisé entre ledit raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, et configuré pour appliquer une fonction électronique prédéterminée de liaison électrique entre le raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage, sensiblement établie sur l'ensemble de la circonférence dudit au moins un élément de blindage.

Description

  • La présente invention concerne un système d'interconnexion de câblage électrique comprenant au moins un câble électrique comprenant au moins un fil électrique, et pour chaque câble électrique dudit système d'interconnexion de câblage électrique : un raccord arrière ; un connecteur propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ; au moins un élément de blindage dudit câble électrique ; ledit au moins un câble électrique étant connecté audit connecteur associé via ledit raccord arrière.
  • La présente invention concerne également une installation électrique comprenant une pluralité de capteurs et ledit système d'interconnexion utilisé pour le câblage de ladite pluralité de capteurs.
  • La présente invention concerne également un procédé d'amélioration d'un système d'interconnexion de câblage électrique au moins un câble électrique comprenant au moins un fil électrique, et pour chaque câble électrique dudit système d'interconnexion de câblage électrique : un raccord arrière ; un connecteur propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ; au moins un élément de blindage dudit câble électrique ; ledit au moins un câble électrique étant connecté audit connecteur associé via ledit raccord arrière.
  • La présente invention s'inscrit donc dans le domaine du câblage électrique et porte plus précisément sur la compatibilité électromagnétique de câblage électrique, par exemple pour une application d'établissement de liaison électrique entre des capteurs, notamment des capteurs dits de bas niveau. Par « capteur bas-niveau » on entend un capteur propre à générer un signal dont la valeur est comparable ou inférieure à celle de la perturbation induite par son environnement, par exemple un signal de quelques millivolts en basse fréquence dans un environnement industriel.
  • Par exemple, de tels capteurs correspondent à des capteurs de température, tels des thermocouples, des capteurs de pressions, des capteurs de température et de pressions, des jauges de contrainte, des capteurs piézoélectriques, des capteurs dédiés à de l'électronique d'acquisition.
  • D'un point de vue compatibilité électromagnétique, ces capteurs doivent être suffisamment protégés contre les perturbations provenant de leur environnement.
  • Une telle protection est généralement assurée, au moins en partie, par le système d'interconnexion de câblage électrique utilisé pour l'établissement de liaison électrique entre ces capteurs. Un tel système d'interconnexion de câblage électrique comprend classiquement au moins un câble électrique comprenant au moins un fil électrique.
  • Le document FR 2 651 618 A1 divulgue notamment un procédé et un dispositif pour la connexion de l'écran d'un câble avec une grande impédance en basses fréquences et une très faible impédance de transfert en hautes fréquences.
  • Le document EP 1 460 730 A1 porte sur un connecteur de câble audio visant à éviter les courants d'égalisation de potentiel.
  • Un exemple de câble électrique utilisé est illustré par la figure 1 correspondant à une vue éclatée extraite de l'art antérieur divulgué dans le brevet US 3,465,092 publié en 1969 . Plus précisément chaque câble électrique 10 du système d'interconnexion de câblage électrique correspond, sur cet exemple, à un ensemble de fils électriques blindés individuellement, et pour chaque câble électrique 10, le système d'interconnexion comprend un raccord arrière 12 (de l'anglais backshell), un connecteur 14 (de l'anglais connector) propre à être connecté à une référence de potentiel électrique.
  • Sur l'exemple de la figure 1 de l'art antérieur, le connecteur 14 est formé de deux éléments à savoir une fiche 16 de connexion et une embase 18 agencés concentriquement, l'embase 18 étant connectée par l'arrière à la référence de potentiel électrique.
  • Sur la figure 1, le raccord arrière 12 (de l'anglais backshell), raccord arrière connu de Glenair® appelé « tag ring® » comprend à une extrémité une pluralité de dents disposées en créneau s'étendant selon l'axe du câble en direction de l'anneau d'étiquetage écrou 20 (de l'anglais Tag Ring Nut) illustré sur la figure 1. Chaque blindage individuel est destiné classiquement à s'insérer dans les vides entre lesdites dents disposées en créneau dudit raccord arrière 12 et à y être maintenus par les créneaux radiaux correspondants dudit anneau d'étiquetage écrou 20 (de l'anglais Tag Ring Nut). Autrement dit, l'anneau d'étiquetage écrou 20 est une partie du raccord arrière 12, détachable de sorte à placer les blindages individuels dans les vides entre lesdites dents disposées en créneau, et venant en prise sur le raccord arrière 12 pour maintenir lesdits blindages individuels.
  • Le câble électrique 10 est connecté audit connecteur 14 associé via ledit raccord arrière 12 une fois l'ensemble des éléments 20, 12, 14 assemblés.
  • En outre sur l'exemple de la figure 1 chaque câble électrique est propre à comprendre des éléments optionnels, un adaptateur 22 (de l'anglais Adapter), et un élément de décharge de contrainte 24 (de l'anglais Strain Relief).
  • Selon d'autres exemples classiques non représentés, le blindage individuel de chaque fil électrique est remplacé et/ou complété par un blindage global de l'ensemble des fils électriques du câble à la fois.
  • Pour se protéger des perturbations haute fréquence il est classiquement nécessaire de raccorder le blindage des deux côtés du câble. Les préconisations de raccordement des blindages sont notamment listées dans le document de Michel Mardiguian intitulé « Manuel pratique de compatibilité électromagnétique » deuxième édition de 2003 notamment en page 257.
  • Cependant, ce type de raccordement autorise la circulation de courant basse fréquence le long du câble ce qui fausse les mesures « bas niveau » précitées. Les très nombreuses références de raccord arrière (de l'anglais backshell) actuellement disponibles sur le marché, tels qu'à titre d'exemples les produits de Glenair® appelés « tag ring® » ou encore « starshield® », ne permettent pas de se prémunir des courants parasites basse fréquence et en même temps (i.e. simultanément) des perturbations hautes fréquences. Autrement dit, en référence au manuel précité de Michel Mardiguian, la mise en œuvre d'un écran électrostatique ou anti-diaphonie acceptable en basse fréquence à titre de compromis n'est pas simultanément compatible avec le concept de barrière continue qui atténue les couplages par champs.
  • Ainsi, en l'état actuel, les expérimentateurs raccordent ou non les blindages, mais ces deux solutions ont les avantages et inconvénients précités, et il est malheureusement actuellement nécessaire de choisir entre, d'une part, le raccord des blindages des câbles sur l'électronique d'acquisition pour se protéger de l'environnement hyperfréquence au risque de perturber le signal utile du capteur bas niveau, et d'autre part de ne pas raccorder les blindages sur l'électronique d'acquisition avec le risque de perturber, voire de détruire cette électronique du fait de l'environnement hyperfréquence.
  • Autrement dit, actuellement aucune solution industrielle ne permet de répondre à la problématique précitée à savoir se prémunir globalement indépendamment de la fréquence des perturbations électromagnétiques de l'environnement.
  • Le but de l'invention est alors de proposer un système d'interconnexion de câblage électrique permettant de fournir simultanément une protection efficace contre les perturbations induites par l'environnement que ce soit en haute ou en basse fréquence.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un système d'interconnexion de câblage électrique comprenant :
    • au moins un câble électrique comprenant au moins un fil électrique,
    et pour chaque câble électrique dudit système d'interconnexion de câblage électrique :
    • un raccord arrière ;
    • un connecteur propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ;
    • au moins un élément de blindage dudit câble électrique ;
    • ledit au moins un câble électrique étant connecté audit connecteur associé via ledit raccord arrière,
    • ledit système d'interconnexion comprenant un dispositif de protection localisé entre ledit raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ledit dispositif de protection étant configuré pour appliquer une fonction électronique prédéterminée de liaison électrique entre le raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage, ladite liaison électrique étant sensiblement établie sur l'ensemble de la circonférence dudit au moins un élément de blindage.
  • La présente invention vise ainsi à tirer profit d'une fonction électrique prédéterminée implémentée entre le raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique du système d'interconnexion de câblage électrique pour obtenir à la fois une continuité électrique en hautes fréquences, sur 360° autour du blindage (i.e. l'ensemble de la circonférence), et un isolement en basses fréquences.
  • Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le système d'interconnexion de câblage électrique comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
    • ladite fonction électronique prédéterminée assure à la fois, un isolement basse-fréquence et une continuité électrique haute-fréquence dudit câblage électrique ;
    • ladite fonction électronique est une fonction de filtrage ;
    • ledit filtrage appartient au groupe comprenant au moins :
      • un filtrage passe haut,
      • un filtrage passe bas,
      • un filtrage passe-bande ;
    • ladite fonction de filtrage est mise en œuvre en utilisant au moins un élément appartenant au groupe comprenant :
      • un condensateur ;
      • un ensemble formé via la superposition d'un conducteur, d'un isolant et d'un autre conducteur ;
      • un matériau capacitif :
      • un élément inductif ;
      • un élément résistif ;
    • ledit condensateur est un composant monté en surface ;
    • ladite fonction électronique prédéterminée comprend au moins une commande tout ou rien de la mise en œuvre de ladite liaison électrique ;
    • ledit au moins un élément de blindage dudit câble électrique est au moins un élément de blindage général configuré pour blinder globalement ledit câble électrique et/ou est un ensemble de blindages individuels de chaque fil dudit câble électrique ;
    • ledit élément de blindage général est une tresse ou un feuillard de blindage disposée autour et tout le long dudit câble électrique, ledit câble électrique et ladite tresse ou ledit feuillard de blindage étant concentriques ;
    • chaque blindage individuel de chaque fil dudit câble électrique est une tresse ou un feuillard de blindage disposée autour et tout le long dudit fil électrique associé, ledit fil électrique et ladite tresse ou ledit feuillard de blindage étant concentriques.
  • L'invention a également pour objet une installation électrique comprenant une pluralité de capteurs et ledit système d'interconnexion tel que décrit précédemment utilisé pour le câblage de ladite pluralité de capteurs.
  • L'invention a également pour objet un procédé d'amélioration d'un système d'interconnexion de câblage électrique comprenant :
    • au moins un câble électrique comprenant au moins un fil électrique,
    et pour chaque câble électrique dudit système d'interconnexion de câblage électrique :
    • un raccord arrière ;
    • un connecteur propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ;
    • au moins un élément de blindage dudit câble électrique ;
    • ledit au moins un câble électrique étant connecté audit connecteur associé via ledit raccord arrière,
    • ledit procédé comprenant une étape d'insertion d'un dispositif de protection entre ledit raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ledit dispositif de protection étant configuré pour appliquer une fonction électronique prédéterminée de liaison électrique entre le raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ladite liaison électrique étant sensiblement établie sur l'ensemble de la circonférence dudit au moins un élément de blindage dudit câble électrique.
  • Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • [ Fig 1 ] la figure 1 est une représentation schématique d'un câble électrique d'un système d'interconnexion existant de l'art antérieur tel que précédemment décrit;
    • [ Fig 2 ] la figure 2 illustre un exemple d'un câble électrique d'un système d'interconnexions selon une première variante de la présente invention;
    • [ Fig 3 ] [ Fig 4 ] les figures 3 et 4 illustrent au moyen de plusieurs vues distinctes une comparaison entre un câble électrique d'un système d'interconnexion existant, et un câble électrique d'un système d'interconnexions selon une deuxième variante de la présente invention.
  • Il est à noter que le système d'interconnexion de câblage électrique selon la présente invention comprend tout d'abord l'ensemble d'éléments classiques précédemment cités en relation avec la figure 1 relative à l'art antérieur, à savoir :
    • au moins un câble électrique 10 comprenant au moins un fil électrique (également appelé brin électrique),
    et pour chaque câble électrique 10 dudit système d'interconnexion de câblage électrique :
    • un raccord arrière 12 ;
    • un connecteur 14 propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ;
    • au moins un élément de blindage dudit câble électrique ;
    ledit au moins un câble électrique 10 étant connecté audit connecteur 14 associé via ledit raccord arrière 12.
  • Spécifiquement selon la présente invention, ledit système d'interconnexion comprend en outre un dispositif de protection localisé entre ledit raccord arrière 12 et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ledit dispositif de protection étant configuré pour appliquer une fonction électronique prédéterminée de liaison électrique entre le raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage, ladite liaison électrique étant sensiblement établie sur l'ensemble de la circonférence dudit au moins un élément de blindage.
  • En particulier, ladite fonction électronique prédéterminée assure à la fois, un isolement basse-fréquence et une continuité électrique haute-fréquence dudit câblage électrique.
  • Selon un premier exemple, ladite fonction électronique est une fonction de filtrage.
  • Plus précisément, ledit filtrage appartient au groupe comprenant au moins :
    • un filtrage passe haut,
    • un filtrage passe bas,
    • un filtrage passe-bande.
  • En complément optionnel, ladite fonction de filtrage est mise en œuvre en utilisant au moins un élément appartenant au groupe comprenant :
    • un condensateur ;
    • un ensemble formé via la superposition d'un conducteur, d'un isolant et d'un autre conducteur (i.e. une juxtaposition concentrique de matériaux) ;
    • un matériau capacitif :
    • un élément inductif ;
    • un élément résistif.
  • En complément optionnel, ledit condensateur est un composant monté en surface CMS (SMD de l'anglais surface mounted device) plus petit et plus léger, ce qui permet un assemblage plus rapide, moins coûteux du produit, une augmentation de densité de composants et de la complexité de la fonction électronique prédéterminée. De plus, les résistances et inductances électriques parasites sont diminuées via de tels composants CMS, augmentant ainsi les performances en hautes fréquences, du fait de la diminution de la longueur des connexions inter-composants.
  • En complément optionnel, ladite fonction électronique prédéterminée comprend au moins une commande tout ou rien de la mise en œuvre de ladite liaison électrique.
  • Les figures 2 à 4 représentent respectivement une première variante illustrée par la figure 2 et une deuxième variante illustrée par les vues des figures 3 et 4.
  • Selon la première variante illustrée par la figure 2 avec une vue A en coupe selon l'axe du câble et une vue B de la section du câble vue de l'extrémité avec le raccord arrière 12, ledit au moins un élément de blindage dudit câble électrique est au moins un élément de blindage général 26 (i.e. global) configuré pour blinder globalement ledit câble électrique, ledit câble électrique étant recouvert en conséquence sur la figure 2 par le blindage général 26 et non visible.
  • En complément facultatif, un tel élément de blindage général est une tresse 26 ou un feuillard de blindage disposé(e) autour et tout le long dudit câble électrique, ledit câble électrique et ladite tresse ou ledit feuillard de blindage étant concentriques.
  • Selon une mise en œuvre de cette variante non représentée, une pluralité d'éléments de blindage général sont propres à être utilisés en superposition concentrique.
  • Selon la première variante de réalisation de la présente invention illustrée par la figure 2, le dispositif de protection localisé entre le raccord arrière 12 et l'élément de blindage général 26 comprend, selon l'exemple de la figure 2, une pluralité de condensateurs 28 disposés tout autour du raccord arrière 12 de sorte à être localisé entre le raccord 12 et l'élément de blindage général 26 correspondant par exemple à une tresse.
  • Autrement dit, une extrémité de chaque condensateur 28 est reliée au raccord arrière 12 tandis que l'autre extrémité de chaque condensateur 28 est à l'élément de blindage général 26.
  • Il s'agit ainsi d'effectuer la liaison électrique entre le blindage 26 et la masse de l'équipement au moyen d'une capacité (i.e. un condensateur) 28 ou éventuellement d'autres fonctions électroniques non représentées et telles que citées précédemment. Il est effectivement à noter que toute autre fonction électronique prédéterminée, propre à assurer à la fois un isolement basse-fréquence et une continuité électrique haute-fréquence, peut être utilisée selon la présente invention à la place de la pluralité de condensateurs 28 illustrés schématiquement (i.e. selon un schéma électrique) à titre d'exemple.
  • La présente invention propose donc d'intégrer, entre le raccord arrière 12 et l'élément de blindage 26, cette fonction électronique prédéterminée qui permet d'assurer à la fois un isolement basse-fréquence et une continuité électrique haute-fréquence dudit câblage électrique.
  • Un exemple d'intégration de cette fonction dans le raccord arrière est donné par le schéma ci-dessous.
  • Dans l'exemple d'intégration de la figure 2, le « raccordement du blindage en haute-fréquence » et « la coupure du blindage en basse-fréquence » sont réalisées simultanément via le dispositif de protection correspondant à la pluralité de condensateurs 28.
  • Selon la présente invention, on parle par abus de langage de « raccord arrière filtrant » ou encore de « raccord arrière filtré ».
  • Il est à noter que les condensateurs 28 illustrés par la figure 2 sont couplés à une résistance non représentée correspondant à la résistance du raccord arrière 12 à laquelle s'additionne la résistance de la fiche 16 de la figure 1, la résistance de l'embase 18, et la résistance entre l'embase 18 et plaque de référence de potentiel électrique à laquelle l'embase 18 du connecteur 14 est propre à être connectée.
  • La somme de ces quatre valeurs de résistance, quand la connectique est de qualité et que la réalisation de la connexion embase et plaque de référence de potentiel est soignée est classiquement d'environ 3 milliohms.
  • Ainsi, par calcul de filtre RC classique pour une coupure à 100MhZ et pour avoir une très bonne conduction à 1GHz un condensateur 28 de valeur de 530 nF est par exemple adapté. Si pour une autre application, il est requis d'avoir une fréquence de coupure à 10 Mhz, un condensateur 28 de valeur de 5,30 uF est alors par exemple adapté.
  • Tel qu'illustré par les différentes vues des figures 3 et 4, selon une deuxième variante, ledit au moins un élément de blindage dudit câble électrique est un ensemble de blindages individuels de chaque fil (i.e. brin) dudit câble électrique.
  • Cette deuxième variante basée sur l'utilisation de blindages individuels, est selon une mise en œuvre particulière, propre à être combinée avec la première variante de mise en œuvre d'au moins un élément de blindage général 26.
  • En complément optionnel, chaque blindage individuel de chaque fil dudit câble électrique est une tresse ou un feuillard de blindage disposé(e) autour et tout le long dudit fil électrique associé, ledit fil électrique et ladite tresse de blindage ou ledit feuillard étant concentriques.
  • Plus précisément, sur les figures 3 et 4, le dispositif de protection selon la présente invention, est par exemple présenté en combinaison 30 avec le raccord arrière connu de Glenair® appelé « tag ring® » couvert par le brevet précité US 3,465,092 et illustré sur les figures 3 et 4 par la vue C.
  • Comme illustré par la vue C, le raccord arrière connu de Glenair® appelé « tag ring® », précédemment décrit en relation avec la figure 1 relative à l'art antérieur, comprend à une extrémité une pluralité de dents disposées en créneau s'étendant selon l'axe du câble en direction de l'anneau d'étiquetage écrou 20 (de l'anglais Tag Ring Nut). Chaque blindage individuel est destiné classiquement à s'insérer dans les vides entre lesdites dents disposées en créneau et à y être maintenu par les créneaux radiaux (i.e. pattes radiales) correspondants dudit anneau d'étiquetage écrou 20 (de l'anglais Tag Ring Nut). A noter que sur la figure 3 ces créneaux radiaux de l'anneau d'étiquetage écrou 20 présentent sensiblement une forme de T.
  • Selon la présente invention, le dispositif de protection consiste tout d'abord en une pluralité d'isolants 32 disposés sur chaque verticale des créneaux formés par la pluralité de dents. Chaque blindage individuel 34 est destiné classiquement à s'insérer dans les vides entre lesdites dents disposées en créneau, et avantageusement le dispositif de protection comprend une pluralité d'éléments 36 propres à mettre en œuvre ladite fonction électronique de liaison électrique entre le raccord arrière 12 et ledit au moins un élément de blindage 34. Sur les figures 3 et 4 ces éléments 36 sont représentés par des condensateurs à la fois disposés sur les horizontales basses des créneaux et sur les faces des créneaux radiaux (i.e. pates radiales) de l'anneau d'étiquetage écrou 20 destinées à maintenir les éléments de blindage 34 dans les vides des créneaux. Autrement dit, une fois le raccord arrière 12 et son anneau d'étiquetage écrou 20.
  • La figure 4 illustre en perspective un tel agencement selon l'invention au sein de la vue D, comparé à l'agencement classique selon la vue C.
  • La présente invention permet ainsi de proposer en outre un procédé d'amélioration d'un système d'interconnexion de câblage électrique comprenant :
    • au moins un câble électrique comprenant au moins un fil électrique,
    et pour chaque câble électrique dudit système d'interconnexion de câblage électrique :
    • un raccord arrière ;
    • un connecteur propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ;
    • au moins un élément de blindage dudit câble électrique ;
    • ledit au moins un câble électrique étant connecté audit connecteur associé via ledit raccord arrière,
    • ledit procédé comprenant une étape d'insertion d'un dispositif de protection entre ledit raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ledit dispositif de protection étant configuré pour appliquer une fonction électronique prédéterminée de liaison électrique entre le raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ladite liaison électrique étant sensiblement établie sur l'ensemble de la circonférence dudit au moins un élément de blindage dudit câble électrique.
  • L'homme du métier comprendra que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits, ni aux exemples particuliers de la description, les modes de réalisation et les variantes mentionnées ci-dessus étant propres à être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention.
  • La présente invention permet ainsi de proposer une solution efficace pour répondre à deux problématiques de protection contre des perturbations haute-fréquence HF et basse-fréquence BF simultanément, en intégrant directement, par abus de langage, dans le raccord arrière d'un câble le dispositif de protection implémentant la fonction électronique prédéterminée permettant de répondre à ces deux problématiques.
  • Le système d'interconnexion de câblage électrique proposé selon la présente invention permet en outre à un câbleur « standard » de réaliser rapidement et de façon robuste et répétitive une telle fonction électronique prédéterminée.
  • Une installation électrique comprenant une pluralité de capteurs et ledit système d'interconnexion utilisé pour le câblage de ladite pluralité de capteurs est ainsi améliorée par rapport aux installations électriques existantes souffrant des perturbations électromagnétiques environnantes, notamment des installations électriques avec une pluralité de capteurs « bas-niveau » tels que définis précédemment, à savoir générant un signal dont la valeur est inférieure à celle de la perturbation induite par l'environnement.

Claims (11)

  1. Système d'interconnexion de câblage électrique comprenant :
    - au moins un câble électrique (10) comprenant au moins un fil électrique,
    et pour chaque câble électrique (10) dudit système d'interconnexion de câblage électrique :
    - un raccord arrière (12) ;
    - un connecteur (14) propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ;
    - au moins un élément de blindage (26, 34) dudit câble électrique ;
    ledit au moins un câble électrique (10) étant connecté audit connecteur (14) associé via ledit raccord arrière (12),
    ledit système d'interconnexion étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de protection (28, 36) localisé entre ledit raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ledit dispositif de protection étant configuré pour appliquer une fonction électronique prédéterminée de liaison électrique entre le raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage, ladite liaison électrique étant sensiblement établie sur l'ensemble de la circonférence dudit au moins un élément de blindage,
    ladite fonction électronique prédéterminée assure à la fois, un isolement basse-fréquence et une continuité électrique haute-fréquence dudit câblage électrique.
    ledit au moins un élément de blindage dudit câble électrique est un ensemble de blindages individuels (34) de chaque fil dudit câble électrique.
  2. Système d'interconnexion de câblage électrique selon la revendication 1, dans lequel ladite fonction électronique est une fonction de filtrage.
  3. Système d'interconnexion de câblage électrique selon la revendication 2 dans lequel ledit filtrage appartient au groupe comprenant au moins :
    - un filtrage passe haut,
    - un filtrage passe bas,
    - un filtrage passe-bande.
  4. Système d'interconnexion de câblage électrique selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ladite fonction de filtrage est mise en œuvre en utilisant au moins un élément appartenant au groupe comprenant :
    - un condensateur (28) ;
    - un ensemble formé via la superposition d'un conducteur, d'un isolant et d'un autre conducteur ;
    - un matériau capacitif :
    - un élément inductif ;
    - un élément résistif.
  5. Système d'interconnexion de câblage électrique selon la revendication 4, dans lequel ledit condensateur (28) est un composant monté en surface.
  6. Système d'interconnexion de câblage électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite fonction électronique prédéterminée comprend au moins une commande tout ou rien de la mise en œuvre de ladite liaison électrique.
  7. Système d'interconnexion de câblage électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un autre élément de blindage général (26) dudit câble électrique configuré pour blinder globalement ledit câble électrique.
  8. Système d'interconnexion de câblage électrique selon la revendication 7, dans lequel ledit élément de blindage général (26) est une tresse ou un feuillard de blindage disposée autour et tout le long dudit câble électrique, ledit câble électrique et ladite tresse ou ledit feuillard de blindage étant concentriques.
  9. Système d'interconnexion de câblage électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque blindage individuel de chaque fil dudit câble électrique est une tresse ou un feuillard de blindage disposée autour et tout le long dudit fil électrique associé, ledit fil électrique et ladite tresse ou ledit feuillard de blindage étant concentriques.
  10. Installation électrique comprenant une pluralité de capteurs et ledit système d'interconnexion selon l'une quelconque des revendications précédentes utilisé pour le câblage de ladite pluralité de capteurs.
  11. Procédé d'amélioration d'un système d'interconnexion de câblage électrique comprenant :
    - au moins un câble électrique comprenant au moins un fil électrique,
    et pour chaque câble électrique dudit système d'interconnexion de câblage électrique :
    - un raccord arrière ;
    - un connecteur propre à être connecté à une référence de potentiel électrique ;
    - au moins un élément de blindage dudit câble électrique ;
    ledit au moins un câble électrique étant connecté audit connecteur associé via ledit raccord arrière,
    ledit procédé comprenant une étape d'insertion d'un dispositif de protection entre ledit raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ledit dispositif de protection étant configuré pour appliquer une fonction électronique prédéterminée de liaison électrique entre le raccord arrière et ledit au moins un élément de blindage de chaque câble électrique, ladite liaison électrique étant sensiblement établie sur l'ensemble de la circonférence dudit au moins un élément de blindage dudit câble électrique,
    ladite fonction électronique prédéterminée assure à la fois, un isolement basse-fréquence et une continuité électrique haute-fréquence dudit câblage électrique.
    ledit au moins un élément de blindage dudit câble électrique est un ensemble de blindages individuels (34) de chaque fil dudit câble électrique.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3465092A (en) 1967-12-04 1969-09-02 Glenair Multi-shielded cable grounding connector
FR2651618A1 (fr) 1989-09-06 1991-03-08 Excem Sa Procede et dispositif pour la connexion d'un ecran de cable.
EP1460730A1 (fr) 2003-03-19 2004-09-22 Neutrik Aktiengesellschaft Connecteur électrique audio pour un câble blindé

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Title
MICHEL MARDIGUIAN: "Manuel pratique de compatibilité électromagnétique", 2003, pages: 257

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