FR3068526A1 - ELECTRICAL HARNESS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un harnais électrique (26), en particulier pour le raccordement de dispositifs électriques dans une turbomachine, comprenant une pluralité de fils électriques (36). Selon l'invention, le harnais comprend une pluralité de premières enveloppes (34) de blindage électromagnétique entourant chacune un ou plusieurs fils électriques (36), les premières enveloppes (34) étant chacune raccordées électriquement à une même extrémité à une première extrémité (42) d'une seconde enveloppe (44) de blindage électromagnétique entourant tous les fils électriques (36) et prolongeant dans un même sens lesdites premières enveloppes (34) de blindage.The invention relates to an electrical harness (26), in particular for connecting electrical devices in a turbomachine, comprising a plurality of electrical wires (36). According to the invention, the harness comprises a plurality of first electromagnetic shielding shells (34) each surrounding one or more electrical wires (36), the first shells (34) being each electrically connected to one end at a first end (42). ) a second electromagnetic shielding shell (44) surrounding all of the electrical wires (36) and extending in one direction said first shielding shells (34).
Description
DOMAINE [001] La présente invention concerne un harnais électrique notamment pour l’aéronautique et plus particulièrement destiné à être monté dans une turbomachine telle qu’une turbomachine à double flux.FIELD [001] The present invention relates to an electrical harness in particular for aeronautics and more particularly intended to be mounted in a turbomachine such as a turbomachine with double flow.
CONTEXTE [002] Classiquement, un harnais électrique 10 tel que représenté en figure 1 comprend une gaine en matériau thermorétractable 12 entourant une tresse métallique 14 laquelle entoure une gaine textile 16 entourant un toron de câbles 18, c’est-à-dire un ensemble de câbles (figure 2). Chaque câble 18 peut comprendre un ou plusieurs fils de conduction électrique. Un câble peut ainsi être monofilaire, bifiliaire 18a (figure 3) ou encore trifilaire 18b (figure 4) notamment, et comprend une enveloppe de blindage électromagnétique 20 entourant des fils 22 de conduction électrique et une gaine 24 électriquement isolante qui entoure l’enveloppe 20 de blindage électromagnétique. Chaque fil 22 comprend une pluralité de brins 23 entouré par une gaine d’isolation 25 électrique en PTFE par exemple.BACKGROUND Conventionally, an electrical harness 10 as shown in FIG. 1 comprises a sheath of heat-shrinkable material 12 surrounding a metal braid 14 which surrounds a textile sheath 16 surrounding a strand of cables 18, that is to say an assembly cables (Figure 2). Each cable 18 may include one or more electrical conduction wires. A cable can thus be single-wire, two-wire 18a (Figure 3) or even three-wire 18b (Figure 4) in particular, and comprises an electromagnetic shielding envelope 20 surrounding wires 22 of electrical conduction and an electrically insulating sheath 24 which surrounds the envelope 20 electromagnetic shielding. Each wire 22 comprises a plurality of strands 23 surrounded by an electrical insulation sheath 25 made of PTFE for example.
[003] Ainsi, un harnais électrique 10 comprend une enveloppe externe de protection des interférences électromagnétiques de l’ensemble des câbles, cette enveloppe étant formée par la tresse métallique 14 externe. Il comprend également une enveloppe interne protégeant individuellement chaque câble 18, 18a, 18b. Si cette double protection électromagnétique s’avère satisfaisant, elle induit toutefois plusieurs difficultés.Thus, an electrical harness 10 includes an outer casing for protecting electromagnetic interference from all of the cables, this casing being formed by the external metallic braid 14. It also includes an internal envelope individually protecting each cable 18, 18a, 18b. If this double electromagnetic protection proves satisfactory, it nevertheless induces several difficulties.
[004] Tout d’abord, la double protection électromagnétique d’un harnais représente une part importante de la masse des faisceaux de harnais dans une turbomachine, de l’ordre de 20% environ. De plus, cela augmente la raideur du harnais 10, induit une augmentation de la résistance à la torsion qui implique des tolérances d’orientation angulaire importantes entre les extrémités des branches, notamment entre connecteur et dérivation. Egalement, l’efficacité du blindage d’une tresse métallique 14 est dépendante de sa couverture optique, c’est-à-dire de la taille des interstices entre les fuseaux de la tresse 14. A l’heure actuelle, les pratiques de conception imposent un rayon de courbure minimum à respecter pour le harnais 18, c’est-à-dire un rayon de courbure en dessous duquel le harnais 18 ne doit pas être courbé, afin de conserver une couverture optique acceptable de la tresse métallique 14. En effet, plus le rayon de courbure est faible, plus la tresse métallique 14 se détend au niveau de la partie courbée, ce qui diminue la couverture optique, c’est-à-dire augmente la dimension des interstices, et réduit l’efficacité du blindage.First, the double electromagnetic protection of a harness represents a significant part of the mass of harness harnesses in a turbomachine, of the order of about 20%. In addition, this increases the stiffness of the harness 10, induces an increase in the resistance to torsion which implies large tolerances of angular orientation between the ends of the branches, in particular between connector and branch. Also, the effectiveness of the shielding of a metal braid 14 is dependent on its optical coverage, that is to say on the size of the interstices between the spindles of the braid 14. At present, design practices impose a minimum radius of curvature to be observed for the harness 18, that is to say a radius of curvature below which the harness 18 must not be bent, in order to maintain an acceptable optical coverage of the metal braid 14. In Indeed, the smaller the radius of curvature, the more the metal braid 14 relaxes at the level of the curved part, which decreases the optical coverage, that is to say increases the dimension of the interstices, and reduces the efficiency of the shielding.
[005] Aussi, la présence d’un blindage externe 14 entourant simultanément tous les câbles 18 impose l’utilisation de férules à deux bagues concentriques interne et externe pour réaliser la reprise du blindage au niveau d’une dérivation du harnais 18, c’est-à-dire lorsque le harnais se transforme d’une branche mère comprenant des câbles en plusieurs branches filles, cinq étant le maximum, comprenant chacune une partie des câbles. Le temps de main d’œuvre pour réaliser une dérivation est long. [006] Enfin, pour assurer une bonne efficacité du blindage il est nécessaire de relier le blindage à la masse du système électrique. En pratique, le raccord arrière d’un connecteur. La reprise du blindage individuel de chacun des câbles se fait actuellement par des « queues de cochon », c’est-à-dire que le blindage qui entoure les fils est mis à nu sur quelques centimètres et enroulé sur lui-même pour former un fil qui est relié au raccord arrière. Ce fils créé par le blindage équivaut à une résistance en série avec une inductance plus forte que quand le blindage est en place. Cette inductance a un effet néfaste sur les performances de la protection.Also, the presence of an external shield 14 simultaneously surrounding all the cables 18 requires the use of ferrules with two internal and external concentric rings to achieve the recovery of the shield at a bypass of the harness 18, c ' that is to say when the harness is transformed from a mother branch comprising cables into several daughter branches, five being the maximum, each comprising a part of the cables. The labor time to make a bypass is long. Finally, to ensure good shielding efficiency it is necessary to connect the shield to the ground of the electrical system. In practice, the rear connection of a connector. The resumption of the individual shielding of each of the cables is currently done by "pigtails", that is to say that the shielding which surrounds the wires is exposed for a few centimeters and wound on itself to form a wire that is connected to the rear connector. This wire created by the shield is equivalent to a series resistance with a higher inductance than when the shield is in place. This inductance has a harmful effect on the performance of the protection.
[007] L’ invention propose d’apporter une solution à au moins certains des problèmes précités de la technique antérieure.The invention proposes to provide a solution to at least some of the above problems of the prior art.
RESUME DE L’INVENTION [008] La présente invention concerne tout d’abord un harnais électrique, en particulier pour le raccordement de dispositifs électriques dans une turbomachine, comprenant une pluralité de fils électriques, caractérisé en ce qu’il comprend une pluralité de premières enveloppes de blindage électromagnétique entourant chacune un ou plusieurs fils électriques, les premières enveloppes étant chacune raccordées électriquement à une même extrémité à une première extrémité d’une seconde enveloppe de blindage électromagnétique entourant tous les fils électriques et prolongeant dans un même sens lesdites premières enveloppes de blindage.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates first of all to an electrical harness, in particular for the connection of electrical devices in a turbomachine, comprising a plurality of electrical wires, characterized in that it comprises a plurality of first electromagnetic shielding envelopes each surrounding one or more electrical wires, the first envelopes each being electrically connected at the same end to a first end of a second electromagnetic shielding envelope surrounding all the electrical wires and extending in the same direction said first envelopes shielding.
[009] L’invention propose ainsi de réaliser le harnais en deux sections ayant des blindages réalisés de manière différente. Dans une première section, le blindage électromagnétique est réalisé individuellement pour un fil ou une pluralité de fils par une première enveloppe ou couche de blindage électromagnétique. Ainsi, cette première section comprend une pluralité de premières enveloppes de blindage. Dans une deuxième section, le blindage électromagnétique est réalisé par une seconde enveloppe de blindage électromagnétique entourant simultanément tous les fils électriques.The invention thus proposes to make the harness in two sections having shields made in a different way. In a first section, the electromagnetic shielding is carried out individually for one wire or a plurality of wires by a first envelope or layer of electromagnetic shielding. Thus, this first section comprises a plurality of first shielding envelopes. In a second section, the electromagnetic shielding is carried out by a second electromagnetic shielding envelope simultaneously surrounding all the electrical wires.
[010] La seconde section est ainsi dépourvue de premières enveloppes de blindage et la première section est dépourvue de seconde enveloppe électromagnétique entourant simultanément tous les fils.The second section is thus devoid of first shielding envelopes and the first section is devoid of second electromagnetic envelope simultaneously surrounding all the wires.
[011] Le harnais ainsi défini présente une masse réduite par rapport à un harnais électrique de la technique antérieure puisque chaque section ne comprend qu’une seule enveloppe de blindage électromagnétique.The harness thus defined has a reduced mass compared to an electrical harness of the prior art since each section comprises only a single envelope of electromagnetic shielding.
[012] En outre, il n’est pas nécessaire de mettre une gaine textile comme dans la technique antérieure puisque la première section est prévue pour ne pas comprendre d’enveloppe de blindage entourant simultanément tous les fils électriques.In addition, it is not necessary to put a textile sheath as in the prior art since the first section is provided so as not to include a shielding envelope simultaneously surrounding all the electrical wires.
Dans une réalisation spécifique de l’invention, les premières enveloppes ou couches sont réalisées par guipage par exemple.In a specific embodiment of the invention, the first envelopes or layers are made by wrapping for example.
La seconde peut être réalisée par exemple par tressage, et former ainsi une tresse de blindage.The second can be carried out, for example, by braiding, and thus form an shielding braid.
[013] Selon une autre caractéristique, la première extrémité de la seconde enveloppe de blindage électromagnétique comprend une partie qui est recourbée vers l’intérieur de la seconde enveloppe de blindage électromagnétique et qui est contact électrique avec lesdites extrémités des premières enveloppes de blindage électromagnétique.According to another characteristic, the first end of the second electromagnetic shielding envelope comprises a part which is bent towards the inside of the second electromagnetic shielding envelope and which is in electrical contact with said ends of the first electromagnetic shielding envelopes.
[014] Egalement, ladite partie recourbée est serrée sur lesdites extrémités des premières enveloppes de blindage électromagnétique par un organe de serrage annulaire, tel qu'un collier métallique.[014] Also, said curved portion is clamped on said ends of the first electromagnetic shielding envelopes by an annular clamping member, such as a metal collar.
[015] Dans un montage plus particulier, une seconde extrémité de la seconde enveloppe de blindage électromagnétique est reliée à une partie métallique d’un connecteur auquel sont connectés les fils électriques.In a more specific arrangement, a second end of the second electromagnetic shielding envelope is connected to a metal part of a connector to which the electrical wires are connected.
[016] Ainsi, les premières enveloppes assurent un blindage individuel d’un ou de plusieurs fils et la seconde enveloppe réalise un blindage de l’ensemble des fils, le connecteur assurant la liaison à la masse garantissant une continuité électrique.[016] Thus, the first envelopes provide individual shielding of one or more wires and the second envelope provides shielding of all of the wires, the connector ensuring the connection to ground guaranteeing electrical continuity.
[017] Ladite seconde extrémité de la seconde enveloppe de blindage peut être serrée sur ladite partie du connecteur, par exemple par un collier métallique.Said second end of the second shielding envelope can be tightened on said part of the connector, for example by a metal collar.
[018] Selon encore une autre caractéristique, une gaine en matériau thermorétractable entoure les premières enveloppes de blindage et la seconde enveloppe de blindage.According to yet another characteristic, a sheath of heat-shrinkable material surrounds the first shielding envelopes and the second shielding envelope.
[019] Un embout en matériau themorétractable peut entourer au moins en partie la gaine en matériau thermorétractable.[019] A tip made of heat-shrinkable material can at least partially surround the sheath made of heat-shrinkable material.
[020] Chaque fil peut être formé par une pluralité de brins de conduction électrique entourés par une gaine électriquement isolante.[020] Each wire can be formed by a plurality of electrical conduction strands surrounded by an electrically insulating sheath.
[021] Une gaine électriquement isolante peut entourer extérieurement et individuellement chacune des premières enveloppes de blindage électromagnétique.[021] An electrically insulating sheath can surround each of the first electromagnetic shielding envelopes externally and individually.
[022] L’invention concerne encore une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, comprenant au moins un harnais électrique tel que décrit précédemment.[022] The invention also relates to a turbomachine, such as a turbojet or a turboprop, comprising at least one electrical harness as described above.
[023] L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.The invention will be better understood and other details, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description given by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES la figure 1, déjà décrite précédemment, est une vue schématique d’un harnais électrique selon la technique connue ;BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1, already described previously, is a schematic view of an electric harness according to the known technique;
la figure 2, déjà décrite précédemment, est une représentation schématique selon la ligne de coupe ll-ll du harnais de la figure 1 ;Figure 2, already described above, is a schematic representation along the section line II-II of the harness of Figure 1;
la figure 3, déjà décrite précédemment, est une représentation schématique en coupe d’un câble bifilaire ;Figure 3, already described above, is a schematic sectional view of a two-wire cable;
la figure 4, déjà décrite précédemment, est une représentation schématique en coupe d’un câble trifilaire ;Figure 4, already described above, is a schematic sectional view of a three-wire cable;
la figure 5A est une vue schématique en coupe d’un harnais électrique selon l’invention ;Figure 5A is a schematic sectional view of an electric harness according to the invention;
la figure 5B est une vue schématique à plus grande échelle de la zone délimitée en pointillés sur la figure 5A ;FIG. 5B is a diagrammatic view on a larger scale of the area delimited by dotted lines in FIG. 5A;
la figure 6 est une vue schématique selon la ligne de coupe VI-VI de la figure 5A ;Figure 6 is a schematic view along the section line VI-VI of Figure 5A;
la figure 7 est une vue schématique selon la ligne de coupe VII-VII de la figure 5A.Figure 7 is a schematic view along the section line VII-VII of Figure 5A.
DESCRIPTION DETAILLEE [024] On se réfère maintenant simultanément aux figures 5A, 5B, 6 et 7 illustrant une réalisation particulière d’un harnais 26 selon l’invention comprenant successivement une première section 28 de harnais, une section de jonction 30 et une seconde section 32 de harnais.DETAILED DESCRIPTION [024] Reference is now made simultaneously to FIGS. 5A, 5B, 6 and 7 illustrating a particular embodiment of a harness 26 according to the invention successively comprising a first harness section 28, a junction section 30 and a second section 32 of harness.
[025] Le harnais électrique 26 comprend une pluralité de premières enveloppes ou couches 34 s’étendant dans la direction d’allongement du harnais 26 (figures 5B et 6). Ces premières enveloppes peuvent être réalisées par guipage par exemple. Chacune des premières enveloppes de blindage 34 entoure ou loge intérieurement un ou plusieurs fils 36 de manière similaire à ce qui a été décrit en référence aux figures 3 et 4. Les premières enveloppes de blindage 34 s’étendent au niveau de la première section 28 et au niveau de la section de jonction 30 mais ne s’étendent pas au-delà, et donc pas dans la seconde section 32. Les premières enveloppes 34 de blindage sont chacune recouvertes extérieurement d’une gaine électriquement isolante 38. Ainsi formé au niveau de la première section 28, chaque ensemble comprenant une gaine électriquement isolante 38, une première enveloppe 34 et un ou plusieurs fils forme un câble 40 similaire à l’agencement représenté aux figures 3 et 4. Les câbles 40 de la première section 28 peuvent ainsi être dépourvus de gaine textile puisqu’il est prévu de ne pas utiliser d’enveloppe de blindage entourant tous les câbles 40.The electrical harness 26 comprises a plurality of first envelopes or layers 34 extending in the direction of elongation of the harness 26 (Figures 5B and 6). These first envelopes can be made by wrapping for example. Each of the first shielding envelopes 34 internally surrounds or houses one or more wires 36 in a similar manner to what has been described with reference to FIGS. 3 and 4. The first shielding envelopes 34 extend at the level of the first section 28 and at the junction section 30 but do not extend beyond, and therefore not in the second section 32. The first shielding envelopes 34 are each covered externally with an electrically insulating sheath 38. Thus formed at the first section 28, each assembly comprising an electrically insulating sheath 38, a first envelope 34 and one or more wires forms a cable 40 similar to the arrangement shown in FIGS. 3 and 4. The cables 40 of the first section 28 can thus be without textile sheath since it is planned not to use a shielding envelope surrounding all the cables 40.
[026] Les fils électriques 36 sont formés d’une pluralité de brins 23 de conduction électrique entourés par une gaine électriquement isolante 25 comme cela est visible aux figures 3 et 4.[026] The electrical wires 36 are formed from a plurality of strands 23 of electrical conduction surrounded by an electrically insulating sheath 25 as can be seen in FIGS. 3 and 4.
[027] Au niveau de la zone de jonction 30, la gaine électriquement isolante 38 des câbles 40 est retirée de manière à mettre à nu chacune des premières enveloppes 34 de blindage électromagnétique. Les premières enveloppes 34 de blindage électromagnétique sont mises en contact électrique avec une première extrémité 42 d’une seconde enveloppe de blindage 44 électromagnétique qui prolonge les premières enveloppes 34 de blindage électromagnétique dans un même sens. Cette seconde enveloppe peut être, par exemple, réalisée par tressage. Dans ce cas la seconde enveloppe peut être qualifiée de seconde tresse. On comprend ainsi que la seconde enveloppe 44 de blindage électromagnétique entoure uniquement les extrémités des premières enveloppes 34 de blindage électromagnétique au niveau des extrémités dénudées des câbles 40, au niveau de la zone de jonction 30. Ainsi, elle n’entoure pas les câbles 40 et plus particulièrement les gaines électriquement isolantes 38 de chacun des câbles 40.[027] At the junction zone 30, the electrically insulating sheath 38 of the cables 40 is removed so as to expose each of the first envelopes 34 of electromagnetic shielding. The first electromagnetic shielding envelopes 34 are brought into electrical contact with a first end 42 of a second electromagnetic shielding envelope 44 which extends the first electromagnetic shielding envelopes 34 in the same direction. This second envelope can be, for example, produced by braiding. In this case the second envelope can be described as a second braid. It is thus understood that the second casing 44 of electromagnetic shielding surrounds only the ends of the first casings 34 of electromagnetic shielding at the stripped ends of the cables 40, at the level of the junction zone 30. Thus, it does not surround the cables 40 and more particularly the electrically insulating sheaths 38 of each of the cables 40.
[028] La seconde enveloppe 44 de blindage comprend une seconde extrémité 46 opposée à la première extrémité 42 qui est raccordée à une partie tubulaire 48 métallique d’un connecteur 50, cette partie tubulaire 48 étant reliée à une fiche 52 ou support de connexion. Cette seconde extrémité 46 est serrée sur la partie tubulaire 48 au moyen d’un collier métallique 47. Les fils électriques 36 s’étendent ainsi dans la première section 28, dans la section de jonction 30, dans la seconde section 32 et viennent se fixer dans la partie tubulaire 48 pour réaliser une connexion électrique avec le connecteur 50. On comprend également que la seconde enveloppe 44 de blindage entoure simultanément tous les fils électriques 36 au niveau de la seconde section 32 qui est dépourvue de premières enveloppes 34 de blindage.The second shielding casing 44 comprises a second end 46 opposite the first end 42 which is connected to a tubular metal part 48 of a connector 50, this tubular part 48 being connected to a plug 52 or connection support. This second end 46 is clamped on the tubular part 48 by means of a metal collar 47. The electric wires 36 thus extend in the first section 28, in the junction section 30, in the second section 32 and are fixed in the tubular part 48 to make an electrical connection with the connector 50. It is also understood that the second shielding casing 44 simultaneously surrounds all the electrical wires 36 at the second section 32 which is devoid of first shielding casings 34.
[029] La première extrémité 42 de la seconde enveloppe 44 de blindage comprend une partie 54 qui est recourbée vers l’intérieur de la seconde enveloppe de blindage 44 et qui est en contact électrique avec toutes les extrémités des premières enveloppes 34 de blindage électromagnétique. Cette partie 54 recourbée est serrée sur les extrémités des premières enveloppes 34 de blindage au moyen d’un collier métallique 56.[029] The first end 42 of the second shielding envelope 44 includes a portion 54 which is curved inwardly of the second shielding envelope 44 and which is in electrical contact with all the ends of the first envelopes 34 of electromagnetic shielding. This curved portion 54 is clamped on the ends of the first shielding envelopes 34 by means of a metal collar 56.
[030] Pour une simplicité de représentation, la figure 5A et la figure 5B ne représente qu’un seul fil 36 dans la seconde section 32 du harnais 26. Pour autant, chaque câble 40 de la première section 28 peut comprendre plusieurs fils 36 comme cela ressort à l’évidence des figures 6 et 7. Plus spécifiquement, chaque première enveloppe de blindage 34 entoure trois fils 36.For simplicity of representation, FIG. 5A and FIG. 5B represent only one wire 36 in the second section 32 of the harness 26. However, each cable 40 of the first section 28 can comprise several wires 36 as this is evident from FIGS. 6 and 7. More specifically, each first shielding envelope 34 surrounds three wires 36.
[031] Egalement, la première section 28, la section de jonction 30 et une partie de la seconde section 32 sont entourées par une gaine 58 en matériau thermorétractable. De plus, un embout 60 également en matériau thermorétractable s’étend du support 52 de connexion jusqu’autour de la gaine 58 en matériau themorétractable, ce qui permet d’assurer une étanchéité du harnais 26.[031] Also, the first section 28, the junction section 30 and part of the second section 32 are surrounded by a sheath 58 made of heat-shrinkable material. In addition, an end piece 60 also made of heat-shrinkable material extends from the connection support 52 to around the sheath 58 made of heat-shrinkable material, which makes it possible to seal the harness 26.
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- 2017-06-30 FR FR1756137A patent/FR3068526B1/en active Active
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| FR3068526B1 (en) | 2020-02-14 |
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