CONDUCTEUR ELECTRIQUE POUR DES APPLICATIONS AERONAUTIQUES

Abstract

 L'invention concerne un conducteur électrique multibrins comprenant un unique brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium (10, 20, 30, 40A, 50A) et une pluralité de brins conducteurs (11, 21, 31, 41, 51) disposés en au moins une couche autour de ce brin central.
Selon l'invention, le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est supérieur ou égal à 3.

Description

[0001] L'invention se rapporte à un conducteur électrique pour des applications aéronautiques.

[0002] Le document de brevet FR 3 009 126 décrit un tel conducteur électrique multibrins comprenant au moins un brin en aluminium argenté central et une pluralité de brins en cuivre argenté disposé autour de ce brin central.

[0003] Plus précisément, ce document décrit un premier conducteur comprenant un brin en aluminium disposé au centre du conducteur, entouré de six brins périphériques en cuivre en contact deux à deux et disposés en une seule couche.

[0004] Il décrit également un deuxième conducteur comprenant sept brins en aluminium disposés au centre du conducteur, soit un brin central entouré de six brins, ces sept brins étant entourés de douze brins périphériques en cuivre en contact deux à deux et disposés en une seule couche.

[0005] Il décrit enfin un troisième conducteur comprenant dix-neuf brins en aluminium disposés au centre du conducteur, soit un brin central entouré de six brins entourés de douze brins, ces dix-neuf brins étant entourés de dix-huit brins périphériques en cuivre en contact deux à deux et disposés en une seule couche.

[0006] Selon tous les modes de réalisation décrits, le diamètre des brins d'aluminium centraux est sensiblement égal à celui des brins de cuivre périphériques.

[0007] La cohésion d'assemblage des brins est obtenue au moyen d'une opération d'assemblage, communément appelée toronnage, et qui permet par torsadage et selon une valeur de pas préférentielle, de maintenir la position relative de chaque brin par rapport aux autres.

[0008] Les brins d'aluminium sont donc de diamètre réduit et leur assemblage par toronnage est problématique compte-tenu de la fragilité de ces brins.

[0009] Par ailleurs, il est connu du document de brevet WO 2012/073843 un conducteur électrique multibrins comprenant un brin unique central éventuellement en aluminium ou en alliage d'aluminium central et une pluralité de brins conducteurs disposés en au moins une couche autour de ce brin central.

[0010] Sans compromettre la flexibilité du conducteur, l'invention propose de diminuer l'utilisation de brins d'aluminium de si petite section.

[0011] Pour ce faire, l'invention propose un conducteur électrique multibrins comprenant un brin unique central en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins conducteurs disposés en au moins une couche autour de ce brin central, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins conducteurs périphériques est supérieur ou égal à 3.

[0012] Selon un mode de réalisation préféré, le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins conducteurs périphériques est compris entre 13 et 5.

[0013] De préférence, le diamètre de tous lesdits brins conducteurs périphériques est sensiblement identique.

[0014] Par ailleurs, le calibre appelé « American Wire Gauge » (d'acronyme AWG, également connu sous le nom de Brown and Sharp (B&S) Wire Gauge) est une unité de mesure utilisée aux États-Unis entre autres, permettant de mesurer et de standardiser le diamètre d'un conducteur métallique monobrin non-ferreux. Ce calibre est défini par les données suivantes :

AWG	Diamètre (mm)	Section (mm2)
12	2.05	3.31
13	1.83	2.62
14	1.63	2.08
15	1.45	1.65
16	1.29	1.31
17	1.15	1.04
18	1.02	0.823
19	0.912	0.653
20	0.812	0.518
21	0.723	0.410
22	0.644	0.326
23	0.573	0.258
24	0.511	0.205
25	0.455	0.162
26	0.405	0.129
27	0.361	0.102
28	0.321	0.0810
29	0.286	0.0642
30	0.255	0.0509

[0015] Ce calibre est également utilisé pour décrire des conducteurs à plusieurs fils toronnés. Dans ce cas, il se rapporte à un conducteur dont la section transversale est égale au total des sections transversales des fils individuels, l'espace entre fils individuels n'étant pas considéré.

[0016] Selon un mode de réalisation de l'invention, le conducteur étant de calibre AWG compris entre 16 et 30, comprenant un unique brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins conducteurs disposés autour de ce brin central, le rapport entre le diamètre dudit brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 3, ces brins périphériques conducteurs étant en contact deux à deux et au nombre de douze.

[0017] Avantageusement, lesdits brins conducteurs sont en cuivre ou en alliage de cuivre. Ils peuvent également être hybrides, comportant par exemple une partie en aluminium et une partie en cuivre.

[0018] De préférence, au moins un desdits brins conducteurs est constitué au minimum d'une couche de cuivre et d'une couche en alliage de cuivre argenté, dont le taux massique d'argent est compris entre 0,1% et 0,5%.

[0019] Le taux massique représente le rapport entre la masse d'argent sur la masse d'alliage de cuivre argenté. La contribution spécifique de chaque brin constitué d'une couche en cuivre, et d'une couche d'alliage de cuivre argenté, dont le taux massique d'argent est compris entre 0,1% et 0,5%, est de permettre au conducteur d'avoir une résistance mécanique supérieure à celle d'un brin de cuivre de section équivalente, sans en dégrader la conductibilité électrique. Le conducteur peut posséder, soit un seul brin soit plusieurs brins d'une telle composition. Ledit conducteur peut également comprendre d'autres brins conducteurs constitués de compositions différentes.

[0020] Des brins disposés en périphérie du conducteur et constitués au minimum d'une couche de cuivre et d'une couche de cuivre argentés permettent de minimiser les résistances de contact, consécutives au raccordement des pièces de connexion par l'utilisateur.

[0021] Avantageusement, les brins sont recouverts d'une couche protectrice vis-à-vis de la corrosion.

[0022] Les contraintes mécaniques, les variations de température, d'hygrométrie et de pression, ainsi que les matériaux d'isolation, imposent en effet au conducteurs, et donc aux brins constituants ces conducteurs, une adaptation spécifique vis-à-vis des risques de corrosion.

[0023] La couche protectrice peut être une couche de nickel.

[0024] L'invention concerne également un câble électrique constitué d'au moins un tel conducteur.

[0025] L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures représentant uniquement des modes de réalisation préférés de l'invention.

La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un premier mode de réalisation de l'invention.

La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation de l'invention.

La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un troisième mode de réalisation de l'invention.

La figure 4 est une vue en coupe transversale d'un quatrième mode de réalisation de l'invention.

La figure 5 est une vue en coupe transversale d'un cinquième mode de réalisation de l'invention.

[0026] Le conducteur représenté sur la figure 1 est de calibre AWG compris entre 16 et 30 et comprend un unique brin central 10 en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins 11 en cuivre ou en alliage de cuivre disposés autour de ce brin central. Le rapport entre le diamètre du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 3, ces brins périphériques en cuivre ou en alliage de cuivre étant en contact deux à deux et au nombre de douze. Le rapport entre la section du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 43%.

[0027] Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°1 suivant.

Tableau n°1

	Brins d'Al/alliage d'Al			Brins Cu/AlliageCu
Calibre AWG	Nombre	Ø fils	Section	Nombre	Ø fils	Section
		mm	mm2		mm	mm2
30	1	0,191	0,029	12	0,0635	0,038
28	1	0,236	0,044	12	0,0785	0,058
26	1	0,3	0,071	12	0,1	0,094
24	1	0,345	0,093	12	0,115	0,125
22	1	0,48	0,181	12	0,16	0,241
20	1	0,609	0,291	12	0,203	0,388
18	1	0,762	0,456	12	0,254	0,608
16	1	0,9	0,636	12	0,3	0,848

[0028] Le conducteur représenté sur la figure 2 est de calibre AWG 12 ou 14 et comprend un unique brin central 21 en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins 22 en cuivre ou en alliage de cuivre disposés autour de ce brin central. Le rapport entre le diamètre du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 5, ces brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. Le rapport entre la section du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 58%.

[0029] Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°2 suivant.

Tableau n°2

	Brins d'Al/alliage d'Al			Brins Cu/AlliageCu
Calibre AWG	Nombre	Ø fils	Section	Nombre	Ø fils	Section
		mm	mm2		mm	mm2
14	1	1,250	1,227	18	0,25	0,884
12	1	1,600	2,011	18	0,32	1,448

[0030] Le conducteur représenté sur la figure 3 est de calibre AWG 12 ou 14 et comprend un unique brin central 30 en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins 31 en cuivre ou en alliage de cuivre disposés autour de ce brin central. Le rapport entre le diamètre du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 3, ces brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques étant en contact deux à deux et disposés en deux couches de douze et dix-huit brins. Le rapport entre la section du brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 23%.

[0031] Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°3 suivant.

Tableau n°3

	Brins d'Al/alliage d'Al
Calibre AWG	Nombre	Ø fils	Section
		mm	mm2
14	1	0,750	0,442
12	1	0,960	0,724

	Brins Cu/AlliageCu
Calibre AWG	Nombre Couche 1	Ø fils	Section	Nombre Couche 2	Ø fils	Section
		mm	mm2		mm	mm2
14	12	0,250	0,589	18	0,25	0,884
12	12	0,320	0,965	18	0,32	1,448

[0032] Le conducteur représenté sur la figure 4 est de calibre AWG 12 ou 14 et comprend une couche de six brins 40B en aluminium sur un brin central 40A et une pluralité de brins en cuivre ou en alliage de cuivre disposés en une couche unique autour de ces brins centraux. Le rapport entre le diamètre des brins en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 1,67, ces brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit. Le rapport entre la section des brins en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 52%.

[0033] Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°4 suivant.

Tableau n°4

	Brins d'Al/alliage d'Al
Calibre AWG	Nombre Coeur	Ø fils	Section	Nombre Couche 1	Ø fils	Section
		mm	mm2		mm	mm2
14	1	0,417	0,136	6	0,417	0,818
12	1	0,533	0,223	6	0,533	1,340

	Brins Cu/AlliageCu
Calibre AWG	Nombre	Ø fils	Section
		mm	mm2
14	18	0,25	0,884
12	18	0,32	1,448

[0034] Le conducteur représenté sur la figure 5 est de calibre AWG 12 ou 14 et comprend une couche de douze brins 50B en aluminium sur le brin central 50A et une pluralité de brins 51 en cuivre ou en alliage de cuivre disposés en une couche unique autour de ces brins centraux. Le rapport entre le diamètre du brin central 50A en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 3, ces brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques étant en contact deux à deux et au nombre de dix-huit.

[0035] Le rapport entre la section des brins en aluminium ou alliage d'aluminium 50A et 50B en aluminium ou en alliage d'aluminium et la section des brins en cuivre ou en alliage de cuivre périphériques est égal à 54%. Quant au rapport entre le diamètre du brin central 50A en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre de la couche de brins en aluminium ou en alliage d'aluminium l'entourant, il est également égal à 3.

[0036] Plus précisément, les caractéristiques des brins en fonction du calibre AWG sont précisées dans le tableau n°5 suivant.

Tableau n°5

	Brins d'Al/alliage d'Al
Calibre AWG	Nombre Coeur	Ø fils	Section	Nombre Couche 1	Ø fils	Section
		mm	mm2		mm	mm2
14	1	0,750	0,442	12	0,250	0,589
12	1	0,960	0,724	12	0,320	0,965

	Brins Cu/AlliageCu
Calibre AWG	Nombre	Ø fils	Section
		mm	mm2
14	18	0,25	0,884
12	18	0,32	1,448

[0037] Dans tous les cas, les brins conducteurs sont arrangés ensemble de manière à ce que la section circulaire du conducteur soit la plus circulaire possible. En effet, un tel conducteur est facile à manipuler. De plus, son comportement en flexion est identique, quelle que soit la direction de flexion. Il peut donc plus facilement être déployé puis raccordé afin de réaliser une liaison électrique entre différents dispositifs.

Revendications

1. Conducteur électrique multibrins comprenant un brin unique central en aluminium ou en alliage d'aluminium (10, 20, 30, 40A, 50A) et une pluralité de brins conducteurs (11, 21, 31, 41, 51) disposés en au moins une couche autour de ce brin central, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est supérieur ou égal à 3.

2. Conducteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin central en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est compris entre 3 et 5.

3. Conducteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le diamètre de tous lesdits brins conducteurs périphériques est sensiblement identique.

4. Conducteur selon l'une des revendications précédentes, de calibre AWG compris entre 16 et 30, comprenant un unique brin central (10) en aluminium ou en alliage d'aluminium et une pluralité de brins (11) conducteurs disposés autour de ce brin central, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre dudit brin en aluminium ou en alliage d'aluminium et le diamètre desdits brins conducteurs périphériques est égal à 3, ces brins périphériques en conducteurs étant en contact deux à deux et au nombre de douze.

5. Conducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits brins conducteurs périphériques sont en cuivre ou en alliage de cuivre.

6. Conducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en qu'au moins un desdits brins conducteurs périphériques (11, 21, 31, 41, 51) est constitués au minimum d'une couche de cuivre et d'une couche d'alliage de cuivre argenté, dont le taux massique d'argent est compris entre 0,1% et 0,5%.

7. Conducteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits brins sont recouverts d'un couche protectrice vis-à-vis de la corrosion.

8. Conducteur électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite couche protectrice est une couche de nickel.

9. Câble électrique constitué d'au moins un conducteur selon l'une des revendications précédentes.

Dessins