[0001] La présente invention concerne une gaine de blindage de câble pour la protection
contre le rayonnement électromagnétique, notamment dans la gamme des ondes myriamétriques
et kilomètriques.
[0002] Un problème particulier à résoudre est celui du durcissement aux interférences électromagnétiques
(EMI) des installations très basses fréquences (VLF) et basses fréquences (LF) de
réception ou d'émission ainsi que des installations de détections acoustiques, ou
de tout autre système fonctionnant dans ces gammes de fréquences.
[0003] On cherche aussi à atténuer le rayonnement des câbles véhiculant de l'énergie qui
sont souvent des sources de parasite V L F et L F (par exemple l'harmonique de rang
170 du 60 Hertz peut perturber la réception oméga à 10,2 Khz).
[0004] Dans une réalisation antérieure, le durcissement, c'est à dire l'insensibilité, aux
interférences électromagnétiques fonctionnant à basses et très basses fréquences,
consiste à blinder les câbles avec des tubes métalliques en acier dans la partie rectiligne
de leur cheminement. Dans les parties coudées du câblage, on utilise un tuyau flexible
en acier inoxydable austénitique.
[0005] La multiplicité d'organes de liaison spécifiques, entre ces divers produits, implique
une réalisation à l'unité de pièces d'adaptation plus ou moins complexes.
[0006] Si le tube acier de forte épaisseur est un blindage efficace à ces fréquences, le
tuyau flexible en acier inoxydable austénique ne présente que peu d'intérêt par le
fait même que la perméabilité magnétique de ces aciers inoxydables est proche de 1.
[0007] On connaît aussi le brevet FR 2 532 463 qui décrit une gaine de protection de câble
contre les perturbations électromagnétiques et la corrosion, présentant une combinaison
caractéristique de couches ferromagnétiques à bas pouvoir magnétisant, comme de
l'acier doux, et à haut pouvoir magnétisant, comme de l'acier au silicium, insérées
dans un matériau conducteur de remplissage compris lui-même entre deux couches de
plastique conducteur. Cette gaine n'est pas adaptée aux rayonnements électro-magnétiques
basses fréquences.
[0008] On sait que l'efficacité de blindage dans les fréquences de 10 à 100 Khz se trouve
singulièrement améliorée lorsque l'on utilise un écran à fort coefficient de perméabilité
magnétique. La composante H de l'onde électromagnétique est plus active en basse fréquence
qu'aux fréquences élevées.
[0009] L'efficacité de blindage optimum est obtenue si l'on atténue, d'une part, le champ
électrique et, d'autre part, le champ magnétique de l'onde.
[0010] Si l'on maitrise la technologie du blindage du champ électrique, celle du champ magnétique
n'a pas suivi l'évolution issue des matières premières.
[0011] Le brevet FR 2 461 342 décrit toutefois un câble à haute immunité contre les rayonnements
électro-magnétiques. Le câble est enrobé par un revêtement flexible qui comprend principalement
un matériau magnétique composite compris entre deux blindages conducteurs flexibles.
Mais ce revêtement est lié mécaniquement au câble conducteur et ne présente pas de
possibilité d'élasticité radiale pour son adaptation à des câbles de dimensions même
légérement différentes.
[0012] La présente invention pallie les inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant
une gaine présentant une certaine souplesse, tant axiale que radiale, permettant
son adaptation à divers types et configurations de câbles, qui offre une protection
efficace de ces câbles contre le rayonnement électro-magnétique dans la gamme des
ondes myriamétriques et kilomètriques, et qui peut être équipée de raccords standards.
[0013] L'invention a donc pour objet une gaine souple multicouches concentriques de blindage
de câble électrique, notamment pour la protection contre le rayonnement électro-magnétique
à basses fréquences, caractérisée en ce qu'elle comporte, entre deux couches isolantes,
un écran à fort coefficient de perméabilité magnétique constitué par au moins une
bande d'alliage fer-nickel à structure cristalline par exemple du mumétal, ou d'alliage
fer-nickel-bore à structure amorphe placée entre deux tresses métalliques à faible
résistivité électrique et à fort taux de recouvrement.
[0014] De préférence, l'écran est constitué de deux bandes de mumétal superposées enroulées
en spires jointives, placées entre deux tresses de cuivre étamé.
[0015] La gaine de blindage selon l'invention permet de durcir une installation d'une manière
homogène. Elle présente une certaine souplesse ce qui permet d'utiliser le même produit
sur toute la longueur du câblage (partie droite ou courbe), et peut être équipée
de raccords munis d'un contact souple à la jonction du corps de sertissage et de la
partie filetée du raccord qui facilitent la mise en oeuvre du produit.
[0016] L'utilisation de raccords adaptés à chaque type de prise ou de presse étoupe peut
renforcer l'efficacité globale du durcissement, en améliorant l'imunité électromagnétique
par la limitation des risques de fuites électromagnétiques.
[0017] La superposition de couches métalliques à haute perméabilité magnétique au contact
de tresses métalliques assure une continuité galvanique efficace.
[0018] Des avantages supplémentaires apparaîtront à la lecture suivante de modes de réalisation
donnés à titre exemplatif et non limitatif en référence au dessin sur lequel :
- la figure 1 est une vue en écorché de la gaine selon l'invention.
- la figure 2 représenté schématiquement un raccord d'assemblage.
[0019] La gaine des blindage est composée de couches concentriques de l'intérieur vers
l'extérieur, définies comme suit, autour d'un câble électrique 20.
[0020] La première couche 1 est un fil d'acier inoxydable de 2 mm de diamètre enroulé en
hélice au pas de 10 mm. Ce fil a pour but d'assurer une tenue mécanique du produit
aux efforts radiaux.
[0021] La deuxième couche 2 est un film isolant qui a pour fonction d'éviter le contact
direct du fil d'acier inoxydable et de l'élastomère et qui peut être nécessaire au
niveau de la réalisation.
[0022] On trouve ensuite une troisième couche 3 en élastomère qui est une gomme silicone
autoextinguible et ne présentant aucun dégagement de gaz halogène ni toxique.
[0023] La quatrième couche 4 est un film isolant très fin qui sépare la couche supérieure
de cuivre de l'élastomère. Ce film facilite le dénudage de la gaine.
[0024] L'écran à fort coefficient de perméabilité suit une cinquième couche 5 qui est une
tresse en cuivre étamé à fort taux de recouvrement.
[0025] On trouve alors deux couches 6 et 7 de mumétal d'environ 25 mm de large et un dizième
de mm d'épaisseur enroulées en spires jointives, faisant par exemple un angle de 60°
avec l'axe longitudinal de la gaine. La perméabilité magnétique relative du métal
doit être au moins égale à 50 000.
[0026] La bande 7 de mumétal identique à la bande 6, a pour but d'assurer un recouvrement
de la partie jointive de la bande précédente.
[0027] Le mumétal peut être remplacé par un alliage de fer-nickel-bore à structure amorphe,
contenant éventuellement du phosphore comme celui connu sous la dénomination commerciale
"MET GLAS", qui garde alors une grande perméabilité magnétique même après une éventuelle
déformation mécanique.
[0028] L'écran est recouvert d'une tresse 8 en cuivre étamé à fort taux de recouvrement,
elle-même recouverte d'une couche 9 identique à la couche 2, et d'une couche 10 en
élastomère identique à la couche 3.
[0029] Enfin un revêtement 11 doit résister aux agressions mécanique et chimique notamment
de l'environnement militaire.
[0030] Lors de l'assemblage des gaines, des raccords à visser classiques peuvent cependant
être sertis par magnétoformage. L'utilisation d'un acier inoxydable austénitique
étant à proscrire, et pour assurer la continuité galvanique entre les blindages magnétiques
et électriques avec les plans de masse, on utilise une matière inoxydable martinsitique
ou ferritique pour allier une bonne tenue à la corrosion et une qualité de perméabilité
magnétique.
[0031] La figure 2 montre un raccod 21 spécifique adapté à la gaine selon l'invention, comprenant
une zone de sertissage 22 séparée d'une bague filetée 23, par un contact souple 24
constitué par exemple en bronze phosphoreux ou en cuivre, pour assurer la continuité
galvanique entre la zone de sertissage 22 et la bague 23. Un jonc 25 en acier assure
le maintien mécanique des parties 22 et 23. Enfin, la bague filetée permet le raccordement
mécanique sur un étoupe 26 de câble.
1 - Gaine souple multicouches concentriques de blindage de câble électrique (20),
notamment pour la protection contre le rayonnement électro-magnétique à basses fréquences,
caractérisée en ce qu'elle comporte, entre deux couches isolantes (2-4, 9-10), un
écran (5-8) à fort coefficient de perméabilité magnétique constitué par au moins
une bande d'alliage fer-nickel à structure cristalline, ou d'alliage fer-nickel-bore
à structure amorphe placée entre deux tresses métalliques (5,8) à faible résistivité
électrique et à fort taux de recouvrement.
2 - Gaine de blindage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte,
entre deux couches isolantes (2-4, 9-10), un écran (5-8) à fort coefficient de perméabilité
magnétique constitué par au moins une bande de mumétal (6) placée entre deux tresses
métalliques (5,8) à faible résistivité électrique et à fort taux de recouvrement.
3 - Gaine de blindage selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'écran est
constitué de deux bandes (6,7) de mumétal superposées enroulées en spires jointives,
placées entre deux tresses métalliques (5,8).
4 - Gaine de blindage selon 3, caractérisée en ce que les bandes de mumétal présentent
chacune une largeur d'environ 25 mm et une épaisseur d'environ un dixième de mm.
5 - Gaine de blindage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que
les tresses métalliques (5,8) sont en cuivre étamé.
6 - Gaine de blindage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche isolante
interne (2-4) est constituée, successivement de l'intérieur vers l'extérieur, d'un
film isolant (2), d'une couche élastomère silicone (3) et d'un film isolant (4).
7 - Gaine de blindage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche externe
(9-10) est constituée de l'intérieur vers l'extérieur, d'un film isolant (9) et d'une
couche élastomère silicone (10).
8 - Gaine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte
en outre un fil intérieur (1) d'acier inoxydable disposée en hélice.
9 - Gaine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte
en outre un revêtement extérieur (11) de protection mécanique et chimique, constitué
par un matériau plastique.
10 - Assemblage de gaines de blindage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce qu'il comprend des raccords vissés constitués par un matériau inoxydable martinsitique
ou ferritique, serti de plus par magnéto-formage, et munis d'un contact électrique
souple (24) à la jonction du corps de sertissage et la partie filetée du raccord.