Procédé de fabrication d'un connecteur pour câble, câble électrique et transformateur haute tension muni de tels câbles

Abstract

 Le câble électrique (20) à âme conductrice souple (21) dont une extrémité est dénudée, comporte un disque métallique (23) de diamètre inférieur ou égal au diamètre de la gaine (22) du câble et muni d'un trou central (24). Le disque est monté en butée axiale contre la gaine en laissant l'âme traverser le trou central. Une soudure conductrice rigidifie l'âme tout en la rendant solidaire mécaniquement du disque.
Application : Utilisation de câbles haute tension à âme souple dans des transformateurs haute tension équipés de pastilles conductrices de connexion.

Description

[0001] La présente invention concerne le domaine des câbles électriques, et en particulier les câbles électriques à âme conductrice souple. L'invention concerne également les transformateurs haute tension qui sont équipés de câbles électriques haute tension pour par exemple alimenter électriquement des composants électriques à l'intérieur d'un appareil électronique, tel qu'un téléviseur.

[0002] Dans le domaine des transformateurs haute tension, la connexion électrique entre les sorties hautes tension du transformateur et les câbles électriques haute tension de sortie était pendant longtemps un problème technique délicat à résoudre.

[0003] On connaît récemment par le brevet européen n° 0 236 642 une solution simple et satisfaisante à ce problème. Il s'agit d'introduire dans le boîtier isolant du transformateur des pastilles souples en silicone chargé de poudre conductrice qui constituent une interface de connexion électrique entre les sorties haute tension des enroulements du transformateur et les câbles haute tension de sortie. Il suffit d'enfoncer les extrémités des conducteurs dans les pastilles en silicone chargé de poudre conductrice pour assurer la connexion électrique entre ces conducteurs.

[0004] Cette solution ne peut être mise en oeuvre de manière fiable que si les conducteurs qui sont enfoncés dans les pastilles conductrices sont suffisamment rigides pour être assemblés de façon amovible (et répétitive en cas de besoin) dans les pastilles conductrices de connexion. Les câbles utilisés selon ce brevet antérieur sont à âme rigide.

[0005] Cependant, il peut être souhaitable voire avantageux dans certaines circonstances d'utiliser des câbles à âme souple au lieu des câbles à âme rigide. C'est par exemple le cas lorsque le transformateur haute tension est utilisé dans un emplacement réduit (à l'intérieur d'un poste de télévision par exemple), car les câbles souples sont plus maniables que les câbles rigides. De plus, étant donnée la haute tension (pouvant aller jusqu'à 50 Kvolts), les normes de sécurité exigent que le boîtier isolant du transformateur comporte des cheminées de sécurité qui séparent, d'une part les points de connexion (pastilles conductrices par exemple) entre les sorties haute tension des enroulements du transformateur et les extrémités des câbles haute tension de sortie, et d'autre part le milieu environnant, d'une certaine distance se traduisant par la hauteur des cheminées. Les câbles haute tension sortant de ces cheminées augmentent plus ou moins l'encombrement du transformateur dans le prolongement des cheminées selon la souplesse des câbles. Plus les câbles sont souples, plus on peut réduire l'encombrement supplémentaire du transformateur haute tension causé par les câbles de sortie.

[0006] Il peut être envisagé d'associer à l'âme souple d'un câble dénudé une cosse électrique sertie sur la gaine du câble, afin de permettre l'utilisation du câble souple dans les transformateurs haute tension munis de pastilles conductrices de connexion. Mais la cosse électrique crée un encombrement radial au câble qui peut être genant dans certaines techniques, notamment celle du clipsage de câble selon le brevet européen n° 0 236 642.

[0007] La présente invention a pour objet de proposer une solution simple et efficace permettant de rigidifier l'âme conductrice souple des câbles électriques pour être utilisée notamment dans des transformateurs haute tension munis de pastilles conductrices de connexion.

[0008] L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un connecteur rigide pour câble électrique à âme conductrice souple.

[0009] L'invention a en outre pour objet un câble électrique à âme souple dont au moins une extrémité est rigidifiée d'une façon particulière.

[0010] L'invention a encore pour objet un transformateur haute tension équipé de câbles électriques souples dont une extrémité de l'âme est rigidifiée de façon à permettre son enfoncement aisé dans les pastilles conductrices de connexion du transformateur.

[0011] Le procédé de fabrication d'un connecteur associé à un câble électrique à âme conductrice souple, selon l'invention, consiste à dénuder une extrémité du câble en enlevant la gaine plastique de protection autour de l'âme conductrice souple, à fixer à l'extrémité dénudée du câble en butée axiale contre la gaine, un disque métallique qui a un diamètre inférieur ou égal au diamètre de la gaine et qui est muni d'un trou central traversé par l'âme conductrice souple, et à rigidifier l'âme conductrice souple par une soudure conductrice qui rend également l'âme solidaire du disque métallique.

[0012] Selon l'invention, on fournit un câble électrique à âme conductrice souple entourée par une gaine isolante en matière plastique. Le câble comporte une extrémité dénudée par enlèvement de la gaine autour de l'âme, un disque métallique de diamètre inférieur ou égal au diamètre de la gaine et qui est pourvu d'un trou central traversée par l'âme du câble, le disque étant en butée axiale contre la gaine. Un dépôt de soudure conductrice sur l'âme dénudée rigidifie l'âme tout en la rendant solidaire mécaniquement du disque métallique.

[0013] De préférence, le disque comporte des picots sur la surface orientée vers la gaine et qui s'enfoncent dans la gaine pour assurer le maintien au moins provisoire du disque sur le câble. Les picots peuvent être obtenus par estampage du disque et peuvent être régulièrement répartis sur un cercle concentrique au trou central du disque. Avantageusement, le trou central est délimité par un col tronconique qui assure le centrage du disque autour de l'âme et renforce la cohésion mécanique de l'ensemble une fois recouvert de soudure.

[0014] Selon l'invention, on obtient un transformateur haute tension comportant un bobinage enfermé dans un bottier isolant, des pastilles souples conductrices dans lesquelles sont enfoncés les conducteurs de sortie du bobinage, et des câbles souple haute tension dont les extrémités dénudées sont rigidifiées comme Indiqué ci-dessus pour être enfoncées aisément dans les pastilles conductrices.

[0015] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de l'invention apparaîtront à l'étude de la description détaillée d'un exemple de réalisation particulier non limitatif et illustré sur des dessins annexés :

la figure 1 est une vue schématique d'un transformateur haute tension du type comportant des pastilles conductrices de connexion selon l'invention,

la figure 2a est une vue éclatée d'une extrémité d'un câble électrique à âme souple et d'un disque métallique selon l'invention,

la figure 2b est une vue de côté du câble selon la figure 2a à l'état assemblé.

[0016] La figure 1 montre un transformateur haute tension du type décrit dans le brevet européen n° 0 236 642 avec des câbles haute tension à âme souple. Le transformateur 1 peut être utilisé pour alimenter le tube cathodique d'un téléviseur et comporte un circuit magnétique 2, un bobinage 3 à plusieurs enroulements, et des broches 4 de connexion électrique entre le bobinage 3 et un autre composant électrique non représenté. Le bobinage 3 comporte deux sorties haute tension dont l'une alimente, via un bloc potentiométrique non représenté les grilles du tube cathodique non représenté, et dont l'autre alimente l'anode du tube cathodique. Des câbles souples haute tension 5 et 6 assurent l'alimentation en hautes tensions issues des deux sorties du bobinage 3.

[0017] Le bobinage 3 comporte une enveloppe protectrice en résine qui comporte deux cheminées 7, 8 de sécurité destinées à recevoir les extrémités dénudées rigidifiées 5a et 6a des câbles 5 et 6 respectivement (la rigidification des extrémités dénudées est décrite ci-après). La hauteur des cheminées 7, 8 est déterminée en fonction de la haute tension de sortie correspondante. Chaque cheminée 7, 8 comporte intérieurement à son embase une pastille souple 9 en silicone chargé de poudre conductrice permettant la connexion électrique entre une sortie haute tension 10 du bobinage 3 et l'extrémité rigidifiée 5a du câble 5 correspondant. La connexion électrique entre la sortie 10 et l'extrémité dénudée 5a du câble 5 se fait par enfoncement de l'extrémité 5a et du conducteur de sortie 10 dans la pastille conductrice 9.

[0018] Avantageusement, dans la face inférieure de la pastille conductrice 9 est enfoncée également l'extrémité d'un conducteur 11 issue d'une résistance de charge 12 dite "bleeder". Il en est de même pour la pastille conductrice non représentée liée à la cheminée 8.

[0019] Afin d'assurer le maintien mécanique des câbles haute tension 5, 6 dans les cheminées 7, 8 contre les mouvements d'arrachements, et par voie de conséquence assurer la qualité de connexion électrique, on associe à chaque câble 5, 6 un clip 13, 14 qui coopère avec les extrémités 15, 16 des cheminées 7, 8 par enclipsage.

[0020] On se réfère maintenant aux figures 2a et 2b pour expliquer plus en détail la réalisation des extrémités rigidifiées 5a, 6a des câbles souple haute tension 5, 6.

[0021] Le câble souple 20 comporte une âme conductrice souple 21 toronnée multibrins et une gaine isolante 22 en matière plastique souple entourant coaxialement l'âme conductrice souple 21. Une extrémité du câble 20 est dénudée par enlèvement de gaine 22 autour de l'âme conductrice souple 21. Un disque métallique 23 plat de faible épaisseur présente un diamètre inférieur ou égal au diamètre de la gaine 22 et un trou central 24 délimité par un col tronconique 25, ainsi que plusieurs picots 26 obtenus par estampage du disque 23. Les picots 26 sont de préférence répartis régulièrement sur un trajet circulaire concentrique au trou central 24 et dirigés perpendiculairement au plan du disque dans une direction à l'opposé du col tronconique 25.

[0022] On enfile axialement l'âme conductrice souple 21 du câble 20 dans le trou central 24. Le disque 23 avec ses picots 26 dirigés axialement se rapproche de la gaine 22 du câble 20. Les picots 26 s'enfoncent ensuite axialement dans la gaine 22 jusqu'à ce que le disque 23 soit en butée axiale contre la gaine 22 (la distance séparant la gaine 22 et le disque 23 sur la figure 2b est artificiellement dessinée pour mieux distinguer ces deux éléments). L'enfoncement des picots dans la gaine 22 permet une bonne fixation du disque 23 sur le câble 20, le col tronconique 25 permettant de centrer le disque 23 autour de l'âme conductrice souple 21.

[0023] On dépose ensuite une soudure conductrice, par exemple au moyen d'un brasage à l'aide d'un alliage étain-plomb sur l'âme conductrice souple 21. La soudure à l'état liquide chaud s'infiltre par capillarité dans les espaces disponibles du toron multibrins constituant l'âme conductrice souple et recouvre le col tronconique 25, si bien qu'au refroidissement de la soudure, d'une part on obtient une extrémité conductrice 27 rigidifiée du câble 20 issue de l'âme conductrice souple 21 et d'autre part un soudage rendant solidaire le disque métallique 23 et l'extrémité conductrice 27. Le connecteur ainsi obtenu sous forme d'un T est très résistant au flambement, ce qui améliore les caractéristiques mécaniques à l'enfoncement amovible du câble 20 dans la pastille conductrice 9.

[0024] Le choix du diamètre du disque 23 inférieur ou égal au diamètre de la gaine 22 du câble 20 permet l'utilisation du système de clipsage 13 à 16 tel que montré à la figure 1.

[0025] Le dispositif de l'invention permet, d'une manière simple, de rendre les câbles électriques souples utilisables dans des circonstances où a priori ils ne s'y prêtent pas, en particulier pour les cas où la souplesse de l'âme conductrice est handicapante pour assurer la connexion électrique.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'un connecteur associé à un câble électrique (20) à âme conductrice souple (21), caractérisé en ce qu'il consiste à :

- dénuder une extrémité du câble en enlevant la gaine plastique (22) de protection autour de l'âme conductrice souple (21),

- fixer à l'extrémité dénudée du câble un disque métallique (23) en butée axiale contre la gaine du câble, le disque présentant un diamètre inférieur ou égal au diamètre de la gaine et étant muni d'un trou central (24) traversé par l'âme conductrice souple, et

- rigidifier l'âme conductrice souple par une soudure conductrice qui rend l'âme solidaire du disque métallique.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rigidification de l'âme conductrice souple (21) est obtenue au moyen d'un brasage à l'aide d'un alliage étain-plomb.

3. Câble électrique (5.6 ; 20) à âme conductrice souple (21) entourée d'une gaine isolante (22) en matière plastique, l'une des extrémités du câble étant dénudée par enlèvement de la gaine autour de l'âme, caractérisé en ce qu'il comprend un disque métallique (23) de diamètre inférieur ou égal au diamètre de la gaine et muni d'un trou central (24), le disque étant monté en butée axiale contre la gaine en laissant l'âme traverser le trou central, et un enrobage au moins partiel de l'âme par une soudure conductrice qui rigidifie l'âme et qui rend l'âme rigidifiée (27) solidaire mécaniquement du disque.

4. Câble électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque métallique (23) comporte sur la face orientée vers la gaine des picots (26) qui s'enfoncent axialement dans la gaine.

5. Câble électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les picots (26) sont estampés à partir du disque métallique (23) et sont pliés pour être orientés axialement.

6. Câble électrique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les picots (26) sont répartis régulièrement sur un trajet circulaire concentrique au trou central (24) du disque métallique.

7. Câble électrique selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le disque métallique (23) est plat et de faible épaisseur.

8. Câble électrique selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le disque métallique (23) comporte un col tronconique (25) délimitant le trou central (24) et faisant saillie dans la direction opposée à la gaine (22) du câble.

9. Câble électrique selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'âme conductrice souple (21) est toronée multibrins.

10. Transformateur haute tension comportant au moins une pastille souple conductrice (9) de connexion électrique pour au moins une de ses sorties (10), et au moins un câble électrique (5,6 ; 20) selon l'une des revendications 3 à 9 comme câble de sortie haute tension coopérant avec la pastille conductrice.

Dessins