FR2915620A1

FR2915620A1 - Cable de controle electrique

Info

Publication number: FR2915620A1
Application number: FR0754760A
Authority: FR
Inventors: Francis Debladis; Stephane Morice; Laurent Tribut
Original assignee: Nexans SA
Current assignee: Nexans SA
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2008-10-31
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: FR2915620B1; EP1986198A1; CN101295555A; US20080296043A1; US7750245B2; KR20080096446A; CN101295555B

Abstract

La présente invention concerne un câble de contrôle composite comportant un coeur en polymère et une pluralité de brins en un matériau électriquement conducteur s'étendant dans la direction longitudinale du câble autour dudit coeur. Selon l'invention, le polymère est choisi parmi les polymères présentant un taux d'allongement à la rupture supérieur à 7%, et une résistance à la traction telle que la résistance à la traction résultante du câble soit supérieure à une valeur limite prédéterminée.

Description

CABLE DE CONTROLE ELECTRIQUE

La présente invention est relative aux câbles de contrôle électriques, ou câbles d'énergie, utilisés pour transmettre des courants.

De tels câbles sont utilisés dans différents domaines de l'industrie, tels que par exemple l'industrie automobile, où ils sont assemblés en faisceaux pour l'alimentation électrique de différents équipements. Ces câbles doivent ainsi notamment être les plus légers possibles, et présenter un faible encombrement tout en conservant une bonne résistance mécanique.

De tels câbles sont classiquement formés par une pluralité de brins de cuivre, généralement torsadés pour former un toron de façon à augmenter la flexibilité du câble, et entourés par une gaine isolante, obtenue par exemple par extrusion. La figure 1 montre un exemple d'un tel câble 1, vu en coupe transversale, et réalisé à partir de sept brins de cuivre identiques 20 entourés par une gaine isolante 30 de section circulaire. Pour donner un ordre d'idée, le diamètre du câble est typiquement de l'ordre de 1,6 mm et les brins de cuivre 20 présentent chacun un diamètre de l'ordre de 0,3 mm. D'autres câbles de structure similaire à celle de la figure 1, mais avec un nombre différent de brins de cuivre, par exemple dix-neuf brins, sont également 20 connus. Les avantages d'un câble selon la structure précédente résident essentiellement dans la simplicité du procédé de fabrication, mais également dans le fait qu'il permet d'avoir un sertissage fiable des connecteurs. En effet, il suffit de dénuder localement le câble en ôtant une portion de la gaine isolante 30 à 25 l'endroit où l'on souhaite placer le connecteur, puis de venir compresser mécaniquement une douille du connecteur autour de la section de câble dénudée. De plus, le cuivre présente intrinsèquement une bonne tenue mécanique à la traction. En revanche, on s'est aperçu que le câble précédent utilise une quantité de 30 cuivre surdimensionnée par rapport aux besoins réels correspondant à la quantité de courant à transmettre par le câble. Plus précisément, près de la moitié du cuivre dans la structure de câble précédente est utilisée pour augmenter la résistance à la traction du câble, mais aussi pour garantir l'efficacité du sertissage. Or, le cuivre coûte de plus en plus cher et il est important de trouver des nouvelles structures de câbles qui réduisent le plus possible la quantité de cuivre utilisée. On connaît déjà différentes solutions de câbles composites dans lesquels on combine des brins de cuivre avec un coeur en matériau non conducteur. Notamment, le document US 7, 145, 082 décrit un câble de contrôle dans lequel plusieurs fils conducteurs, par exemple en cuivre, sont toronnés autour d'un coeur ou âme centrale composé d'un polymere mutlifilaments du type fibres d'aramide. Ce type de câble permet de réduire de façon conséquente la quantité de cuivre utilisée à la valeur juste nécessaire pour la bonne transmission du signal, tout en conservant une très bonne tenue mécanique à la traction grâce à l'utilisation de l'aramide.

En revanche, si l'aramide possède une très haute résistance mécanique à la traction compatible avec les valeurs requises, ce type de matériau présente un faible niveau d'allongement à la rupture, typiquement de l'ordre de 3%. Ces caractéristiques sont montrées sur la courbe de traction 1 de la figure 2 illustrant la force de traction nécessaire en fonction de l'allongement pour l'aramide.

Or, durant toute la durée d'utilisation du câble, et notamment au moment de son installation, par exemple à l'intérieur d'un véhicule automobile, ou d'une intervention quelconque ultérieure sur ce câble pour remplacement ou réparation, il peut s'avérer nécessaire, ou à tout le moins inévitable, de tirer sur le câble pour provoquer son allongement. C'est notamment le cas lorsque l'on veut connecter l'extrémité du câble à une boîte de connexion située à un endroit difficile d'accès dans le véhicule automobile. Or, si l'on tire, de manière intentionnelle ou non, sur un câble avec un coeur en fibres d'aramide, celui-ci ne va pas s'allonger. Pour résoudre ce problème, la présente invention a pour objet un câble de contrôle composite comportant un coeur en polymère et une pluralité de brins en un matériau électriquement conducteur s'étendant dans la direction longitudinale du câble autour dudit coeur, caractérisé en ce que le polymère est choisi parmi les polymères présentant un taux d'allongement à la rupture supérieur à 7%, et une résistance à la traction telle que la résistance à la traction résultante du câble soit supérieure à une valeur limite prédéterminée. La courbe de traction d'un exemple d'un tel polymère est schématisée sous la référence 2 de la figure 2. On constate que la force de traction du polymère sélectionné varie linéairement en fonction du taux d'allongement, avec de préférence une faible pente. De la sorte, il est possible d'obtenir facilement un allongement du câble, en exerçant une force de traction minimale. La courbe de traction 1' du câble est la résultante de la courbe de traction 2 du coeur en polymère seul, et de la courbe de traction 3 des brins en matériau électriquement conducteur, dans l'exemple en cuivre. Le point A sur cette courbe 1' représente la résistance à la traction du câble minimum requise, pour obtenir le taux d'allongement à la rupture minimum de 7% désiré. Les essais ont montré qu'en utilisant un polymère sélectionné selon l'invention, tel qu'un PEN (Polyéthylène Naphtalate), un Polyester (PES), ou un Polyéthylène téréphtalate (PET), on pouvait obtenir des résistances à la traction supérieures à une valeur limite de l'ordre de 70 N, correspondant ainsi aux exigences requises généralement dans le domaine de l'industrie automobile, en utilisant des polymères présentant une résistance à la traction bien inférieure à celle de l'aramide.

A titre d'exemple non limitatif, le coeur en polymère présente de préférence un diamètre entre 0,2 et 0,3 mm. Le nombre des brins de cuivre utilisés, par exemple en formant une torsade, autour du coeur est choisi de préférence pour entourer de façon continue toute la circonférence du coeur. En effet, dans ce cas, les brins de cuivre sont toujours en contact deux à deux sur toute la longueur du câble, ce qui augmente la fiabilité des opérations de sertissage de connecteurs sur les extrémités de câble. Ainsi, si le diamètre du coeur en polymère est de 0,3 mm, on utilisera avantageusement neuf brins de cuivre de 0,16 mm de diamètre chacun. Si le diamètre du coeur est de 0,2 mm, on utilisera avantageusement six brins de cuivre de 0,2 mm de diamètre. Dans les deux cas, on obtient un câble dont la quantité en cuivre a été sensiblement réduite par rapport au câble à sept brins de cuivre présenté ci-dessous, à performance mécanique et encombrement similaire.

Claims

REVENDICATIONS

1. Câble de contrôle composite comportant un coeur en polymère et une pluralité de brins en un matériau électriquement conducteur s'étendant dans la direction longitudinale du câble autour dudit coeur, caractérisé en ce que le polymère est choisi parmi les polymères présentant un taux d'allongement à la rupture supérieur à 7%, et une résistance à la traction telle que la résistance à la traction résultante du câble soit supérieure à une valeur limite prédéterminée.

2. Câble de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits brins sont torsadés autour du coeur.

3. Câble de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits brins sont en cuivre.

4. Câble de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère est du Polyéthylène Naphtalate (PEN).

5. Câble de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polymère est du Polyester (PES).

6. Câble de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polymère est du Polyéthylène téréphtalate (PET).