FR2744288A1 - Raccord de connexion pour ligne electrique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un raccord (2) de connexion pour conducteur de ligne électrique comportant un corps tubulaire (4) ayant plusieurs nervures (28) s'étendant longitudinalement le long d'une partie inférieure du corps. Des gorges (32) sont découpées transversalement dans les nervures (28), par exemple par une opération de décolletage, de telle sorte que des dents individuelles (34) sont agencées. La profondeur des gorges peut être modifiée en fonction du but du raccord, par exemple pour percer l'isolant de conducteur isolé ou pour serrer les extrémités d'un conducteur nu.
Description
La présente invention concerne les jonctions ou connexions pour le raccordement de câbles de ligne de puissance, par exemple, de câbles électriques moyenne tension comportant un fil central circulaire. De telles jonctions peuvent être utilisées pour le raccordement permanent de câbles de réseaux aériens ou souterrains.
Jusqu'à présent, de tels raccordements ont été effectués par l'intermédiaire d'un manchon ou tube, dans l'alésage longitudinal duquel sont insérés les extrémités opposées de deux câbles à raccorder. Une fois ces extrémités insérées dans le tube, le tube est écrasé au niveau de certains points par l'intermédiaire d'une presse hydraulique ou analogue, pour assembler de manière permanente les deux câbles.
On comprendra facilement que ce procédé d'assemblage implique l'utilisation d'une installation hydraulique pour envoyer la pression vers l'outil d'écrasement par estampage profond. Une telle installation comporte un moteur électrique ou analogue destiné à entraîner la pompe hydraulique. En outre, il est nécessaire d'adapter l'outil d'estampage au type de jonction utilisé en fonction du diamètre des câbles à raccorder. Il est par conséquent possible, d'une part, que des erreurs soient commises dans le choix de l'outil approprié et, d'autre part, que cet outil ou l'installation hydraulique se détériore, du fait que l'intégralité de cet équipement est utilisé dans la nature et, parfois, dans la boue ou le sable. Les jonctions sont par conséquent parfois défectueuses, ce qui est extrêmement préjudiciable, en particulier lorsque les câbles sont enterrés.
La solution au problème ci-dessus consiste à fournir un raccord de jonction ou de connexion comportant des boulons à tête, à cisailler, comme représenté dans les documents GB 2 174 851 et GB 2 272 586. Les brins conducteurs nus des câbles sont insérés à l'intérieur de canaux de ces raccords, et y sont serrés par l'intermédiaire d'un élément de pression qui est serré sur le câble à l'aide de boulons.
Les têtes des boulons se cisaillent lorsque la limite de couple est atteinte, ceci limitant par conséquent la pression de serrage du câble. Un raccordement permanent est ainsi obtenu sans écrasement du tube.
L'un des problèmes de ces conceptions est qu'un grand nombre des brins conducteurs du câble électrique peuvent ne pas être correctement en contact électrique les uns avec les autres et avec le raccord. Du fait des courants importants utilisés dans la distribution d'électricité, et de la nécessité de disposer d'un bon raccordement électrique, une réduction de la qualité du raccordement électrique de câbles connectés peut être critique. De plus, de nombreux câbles utilisés dans l'industrie sont en alliage d'aluminium, lequel forme une couche d'oxyde mince mais résistante qui altère la conductibilité électrique. Il est souhaitable de surmonter ces problèmes et d'améliorer de tels systèmes de connexion par raccordement.Les conducteurs d'une ligne électrique existent sous de nombreuses dimensions et configurations, certains étant des câbles en alliage d'aluminium à plusieurs brins comportant une gaine isolante autour de ces derniers, et, dans certains cas, des tubes creux en alliage d'aluminium ou en cuivre. Pour des câbles de grand diamètre, il est souhaitable d'enlever la gaine isolante avant de procéder au raccordement des extrémités des câbles via un raccord de connexion afin d'assurer la résistance de contact minimale. D'autre part, dans certaines applications, plutôt que d'enlever la gaine isolante, il est souhaitable de disposer d'un raccord capable de percer l'isolant qui permet un raccordement ne nécessitant pas l'enlèvement d'une partie de la gaine isolante.Ceci peut présenter l'avantage de limiter la corrosion du câble en empêchant la pénétration d'eau en dessous de la gaine isolante, ou de simplifier les procédés de raccordement. Le document EP 239 428, par exemple, divulgue un système de raccordement avec perçage de l'isolant pour le raccordement de câbles.
Du fait que de nombreux types différents de câbles et que de nombreuses dimensions différentes de câbles sont utilisés dans l'industrie de la transmission d'électricité, il est souhaitable d'avoir un raccord de connexion qui puisse être facilement adapté au raccordement d'une grande diversité de câbles différents, afin de réduire leur coût de fabrication et de manutention. Il est aussi souhaitable que de tels raccords de connexion permettent de raccorder mutuellement deux câbles différents d'une manière aussi économique que possible.
Un but des améliorations faisant l'objet de la présente invention est de surmonter ces inconvénients et de produire une jonction qui ne nécessite pas l'utilisation d'un matériel sophistiqué, considérable, pour obtenir un raccordement permanent.
Un autre but de la présente invention consiste à fournir un raccord de jonction ou de connexion polyvalent permettant de raccorder mutuellement une grande diversité de câbles différents, par exemple, où les brins conducteurs sont dénudés ou comportant une gaine isolante, d'une manière économique et fiable.
Les buts de la présente invention ont été obtenus en fournissant un raccord de connexion de ligne électrique comportant un corps tubulaire s'étendant dans une direction longitudinale et ayant une cavité longitudinale s'étendant à travers celui-ci afin d'y recevoir les extrémités des câbles, comportant en outre des moyens de serrage s'étendant transversalement à la cavité pour serrer et raccorder électriquement les extrémités des câbles avec le raccord de connexion, dans lequel le raccord comporte plusieurs nervures pointues, s'étendant longitudinalement le long d'une partie inférieure de la cavité du tube opposée aux moyens de serrage, les nervures s'étendant pratiquement sur toute la longueur du corps, les dents ayant une profondeur suffisante pour percer l'isolant des conducteurs reçus à l'intérieur du raccord.Les nervures peuvent être découpées transversalement selon un pas et une profondeur spécifiques pour augmenter la pression de contact permettant de percer l'isolant, ou pour passer à travers la couche d'oxyde des brins conducteurs dénudés d'un conducteur. Les découpes transversales peuvent être effectuées par une opération de décolletage qui est particulièrement rapide et efficace au plan économique, de sorte que le corps du raccord est extrudé et découpé sur la longueur voulue. Par conséquent, de manière avantageuse, le raccord est particulièrement économique à fabriquer et est extrêmement polyvalent en ce sens que plusieurs conducteurs de dimensions et de types différents peuvent lui être raccordés. Pour un conducteur à percer, les découpes transversales peuvent être réalisées très profondément et selon un pas important afin d'augmenter la pression de perçage des dents.Pour des conducteurs dénudés, un pas très petit et une profondeur faible des découpes transversales fournissent une surface de contact présentant de nombreux petits points pyramidaux qui s'enfoncent dans les brins dénudés, pénétrant par conséquent à trAvers les couches d'oxydation, en augmentant la surface superficielle de contact, et en maintenant par friction les conducteurs en position pour un raccordement électrique efficace sur celuici.
Il est aussi possible de munir le raccord de nervures longitudinales ayant des hauteurs différentes, de sorte que les dents plus longues puissent servir de dents de perçage d'isolant, ou empêcher le mouvement des brins d'un conducteur dénudé, les dents plus courtes servant à améliorer le raccordement avec des conducteurs dénudés.
On va maintenant décrire des modes de réalisation de la présente invention, à titre d'exemple uniquement, en se reportant aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un raccord de connexion selon la présente invention,
- la figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1,
- la figure 3 est une vue schématique, en perspective isométrique, du corps du raccord de la figure 1,
- la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, mais comportant des découpes transversales de dimensions différentes à travers les nervures longitudinales,
- la figure 5 est une vue partielle, en perspective isométrique, d'un autre mode de réalisation de la présente invention, dans lequel sont agencées des dents de hauteurs différentes,
- la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 5, mais comportant des découpes transversales formées à travers les dents.
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un raccord de connexion selon la présente invention,
- la figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1,
- la figure 3 est une vue schématique, en perspective isométrique, du corps du raccord de la figure 1,
- la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, mais comportant des découpes transversales de dimensions différentes à travers les nervures longitudinales,
- la figure 5 est une vue partielle, en perspective isométrique, d'un autre mode de réalisation de la présente invention, dans lequel sont agencées des dents de hauteurs différentes,
- la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 5, mais comportant des découpes transversales formées à travers les dents.
En se reportant tout d'abord à la figure 1, un raccord de connexion 2 comporte un corps tubulaire 4 de forme prismatique et s'étendant le long d'un axe longitudinal a. Le corps 4 présente une cavité 6 s'étendant longitudinalement à travers celui-ci pour recevoir les extrémités de conducteurs, et des éléments de serrage 8 s'étendant transversalement par rapport à la cavité 6 pour serrer les conducteurs à l'intérieur de celle-ci. Les éléments de serrage 8 sont des boulons filetés 10 reçus dans des alésages taraudés 12 s'étendant à travers le corps tubulaire 4 jusque dans la cavité. Dans ce mode réalisation, le corps 4 a une section transversale de forme ovale avec des parois latérales 11 longues et des cloisons supérieures et inférieures, respectivement 13a et 13b, plus courtes.
Les boulons 10 comportent une tête 14, limitatrice de couple, qui peut être formée venue de matière avec le boulon 10 ou être une pièce séparée fixée sur celui-ci, et pouvant être cisaillée lorsqu'un couple excessif lui est appliqué. De cette manière, la force de compression du boulon qui serre un câble reçu dans la cavité 6 est délimitée avec précision. Le boulon 10 a une surface de serrage 16 qui comporte un évidement 18 formé dans sa partie centrale pour augmenter la pression d'écrasement de la surface de serrage contre un fil conducteur. Ce dernier garantit aussi que la partie du câble qui est serrée pénètre dans l'évidement 18, assurant un maintien latéral et longitudinal sur du câble, pour empêcher tout déplacement de celui-ci.
Le raccord de connexion 2 peut en outre comporter un corps étanche extérieur 20 entourant le corps tubulaire et comportant des éléments 22 formant bouchon en élastomère à chaque extrémité, lesquels ont une partie d'entrée 24 en forme d'entonnoir, s'étendant longitudinalement et étant alignée avec la cavité 6, et ayant une lèvre d'étanchéité radiale 26 qui s'adapte de manière serrée et élastique autour d'un câble inséré à travers celle-ci à des fins d'étanchéité.
Pour assurer l'étanchéité de l'interface de raccordement, un gel d'étanchéification 29 peut être disposé à l'intérieur de la cavité 6 au-dessous des éléments de serrage 8.
En se reportant maintenant aux figures 1 à 4, le corps tubulaire 4 est, dans le présent mode de réalisation, une pièce métallique extrudée formée d'un bloc, qui est découpée à la longueur voulue, et comporte plusieurs nervures 28, pointues, longues, situées le long d'une partie inférieure 30 du corps, opposée aux surfaces de serrage 16 du boulon 10. Les nervures 28 sont orientées radialement vers l'intérieur dans la direction de l'axe central a de la cavité 6. Les nervures 28 ont une profondeur suffisante pour percer à travers la couche isolante des conducteurs d'une ligne électrique habituelle pour obtenir un raccordement électrique avec les brins conducteurs intérieurs de celle-ci. En d'autres termes, les nervures 28 ont une hauteur supérieure à l'épaisseur des gaines isolantes entourant les conducteurs d'un câble habituel destiné à être raccordé.
Comme on peut le voir d'après les figures 1 et 3, les nervures 28 sont découpées transversalement par des gorges 32, ayant un profil en forme de V, qui peuvent être formées par décolletage pratiquement de la même manière que lors de l'usinage d'un filet pour un raccordement vissé. La combinaison des nervures 28 et des gorges 32 forme plusieurs dents individuelles 34.Dans le cas où le raccord est destiné au raccordement du conducteur isolant, la profondeur de la gorge 32 et la largeur de la gorge peuvent être ajustées pour former des dents 34 plus ou moins pointues permettant d'obtenir la pression nécessaire pour percer à travers la couche isolante et atteindre les brins conducteurs du conducteur. I1 est aussi possible de munir une première extrémité 3 du corps tubulaire 4 de dents qui sont décolletées différemment des dents situées au niveau de l'autre extrémité 5, de sorte que deux conducteurs différents puissent être raccordés au niveau de chaque extrémité et serrés ensemble par l'intermédiaire des éléments de serrage 8', 8 respectifs.La profondeur des gorges 32 peut aussi être modifiée de manière à être ajustée à des conducteurs ayant des épaisseurs d'isolant différentes, en assurant ainsi l'obtention de profondeurs correctes et en évitant des découpes inutiles à travers les brins du conducteur.
Comme on peut le voir sur la figure 4, si une surface de pression est nécessaire pour établir un contact avec des conducteurs qui ne comportent pas une couche d'isolant ou dans lesquels la couche d'isolant a été enlevée, des découpes transversales très petites 32', écartées d'un pas très faible (P), peuvent être décolletées à travers les nervures 28' pour entailler le conducteur. Ceci permet de garantir que la couche d'oxyde est traversée, et qu'on obtient une surface de contact importante, tout en ayant une pression de contact élevée.
La conception ci-dessus permet l'extrusion du corps, ce qui constitue un procédé particulièrement économique pour produire des quantités importantes de tels raccords, lesquels sont ensuite découpés à la longueur voulue. Un décolletage constitue un autre procédé de fabrication particulièrement efficace dans lequel les outils peuvent être facilement échangés pour fournir des découpes transversales ayant des profondeurs et des pas différents.
En se reportant maintenant aux figures 5 et 6, il est aussi possible de fournir un raccord de connexion 102, 202 comportant une cavité traversante 106 et des éléments de serrage 108 analogues à ceux décrits pour le mode de réalisation précédent, le raccord étant aussi muni de nervures longitudinales 128, 128'. Certaines des nervures 128' peuvent être beaucoup plus longues que les autres nervures 128. Les nervures plus longues peuvent servir à fournir des dents 228' pour percer l'isolant, comme représenté sur la figure 6, ou si un conducteur dénudé est positionné à l'intérieur, les nervures 128' ou dents 228' servent à empêcher un déplacement latéral des brins conducteurs afin d'empêcher un relâchement de la pression de contact entre les brins et le raccord lorsque les boulons de serrage sont serrés contre ceux-ci. Les petites nervures 128, 228 assurent une pression de contact accrue et permettent de percer la couche d'oxydation des brins conducteurs dénudés.
Comme dans le mode de réalisation précédent, la profondeur et le pas des dents qui sont formées par découpe transversale des nervures, peuvent aussi être modifiés en fonction des dimensions et du type de conducteur à raccorder.
Claims (7)
1. Raccord de connexion (2, 102, 202) pour ligne électrique comportant un corps tubulaire (4) ayant une cavité (6) s'étendant à travers celui-ci dans une direction longitudinale pour recevoir les extrémités de câbles à l'intérieur de celle-ci, le raccord comportant en outre des éléments de serrage (8, 8') transversalement mobiles dans la cavité (6) pour serrer les extrémités des câbles contre une paroi inférieure (30) du corps tubulaire (4) opposée au éléments de serrage, caractérisé en ce que la paroi inférieure (30) comporte plusieurs nervures pointues (28), s'étendant longitudinalement et orientées radialement en direction d'une zone centrale autour d'un axe longitudinal (a) de la cavité, les nervures (28) étant découpées transversalement par des gorges (32) de telle sorte que des dents individuelles (34) soient formées, les nervures (28) ayant une hauteur supérieure à l'épaisseur des gaines isolantes entourant les conducteurs d'un câble habituel destiné à être raccordé.
2. Raccord selon la revendication 1, dans lequel le corps tubulaire (4) a une forme prismatique, de sorte que son profil longitudinal puisse être extrudé.
3. Raccord selon la revendication 2, dans lequel le corps tubulaire (4) est formé d'un bloc.
4. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1, 2, ou 3, dans lequel le corps tubulaire (4) a une forme ovale, comportant de longues parois latérales (11) et de courtes parois supérieure (13a) et inférieure (13b).
5. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les gorges transversales (32) sont décolletées.
6. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les gorges transversales (32) ont un profil en forme de V.
7. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une ou plusieurs nervures (128', 228') sont plus longues que les nervures adjacentes (128, 228).
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