JEU DE CONNECTEURS DE RACCORDEMENT ELECTRIQUE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL CONNECTEUR

L'invention a trait à un jeu de connecteurs dont chacun est apte à raccorder un conducteur de câble à un couteau appartenant à un fusible ou à un barreau conducteur. L'invention a également trait à un procédé de fabrication d'un tel connecteur.

Il est connu d' utiliser des connecteurs pour le raccordement de câbles amont et aval par l'intermédiaire d'un fusible ou d'un barreau conducteur dont les couteaux sont respectivement engagés dans des mâchoires prévues sur ces connecteurs. Il est connu, par exemple de FR-A- 1 359 746, FR-A-2 817 400 et FR-A-2 848 732, de définir dans un connecteur un volume ou cage de réception de l'extrémité d'un câble à raccorder, alors qu'une vis de serrage est arrangée pour presser cette extrémité contre une denture de perforation de la gaine isolante. Dans ces connecteurs, les mâchoires sont définies pour recevoir chacune un couteau appartenant au fusible ou au barreau conducteur associé. Un connecteur de raccordement peut être intégré dans divers circuits électriques, au point que l'intensité qui le traverse peut être très variable, par exemple comprise entre 10 et 100 ampères (A) . Les connecteurs actuels sont parfois différenciés en fonction de l'intensité maximale du courant censé les traverser, cette intensité étant plus souvent dénommée « intensité nominale ». Cette différenciation impose de prévoir des connecteurs avec des constructions différentes, ce qui majore le prix de revient d'un jeu de connecteurs susceptibles d' être utilisés dans des circuits où l'intensité du courant peut varier. Par ailleurs, en l'absence d'une telle différenciation des connecteurs, certains connecteurs sont surdimensionnés lorsqu'ils sont

montés dans des circuits de faible ampérage ou risquent d'être insuffisamment dimensionnés lorsqu'ils sont montés dans des circuits de fort ampérage.

C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouveau jeu de connecteurs dont les différents connecteurs peuvent être choisis en fonction de l' ampérage prévu pour le circuit dans lequel ils sont destinés à être intégrés .

A cet effet, l'invention concerne un jeu de connecteurs dont chaque connecteur est apte à raccorder un conducteur de câble à un couteau de fusible ou de barreau conducteur, chaque connecteur comprenant une cage de réception d'une extrémité de conducteur et une mâchoire de réception d'un couteau. Ce jeu de connecteurs est caractérisé en ce que la mâchoire de chaque connecteur est formée par une plaque de matériau électriquement conducteur, qui constitue une des branches de cette mâchoire, et une lame élastiquement déformahle, qui constitue l'autre branche de cette mâchoire, et en ce que les propriétés de conduction électrique de la plaque sont variables d'un conducteur à l'autre, en fonction de l'intensité nominale du courant traversant ce connecteur.

Grâce à l'invention, les différents connecteurs d'un jeu de connecteurs peuvent être facilement adaptés à leur intensité nominale, par changement de la plaque formant l'une des branches de la mâchoire, les autres parties constitutives des différents connecteurs du jeu de connecteur pouvant être identiques d'un type de connecteur à l'autre. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un jeu de connecteurs peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- L'épaisseur moyenne de la plaque est variable d'un connecteur à l'autre, en fonction de l'intensité

nominale précitée. Dans ce cas, cette épaisseur est avantageusement comprise entre 0,5 et 3,5 mm pour une intensité nominale comprise entre 10 et 100 A. En particulier, cette épaisseur moyenne peut être égale à 2 mm pour une intensité nominale de 60 A et 3 mm pour une densité nominale de 90 A.

Le matériau constitutif de la plaque est variable d'un connecteur à l'autre, en fonction de l'intensité nominale précitée. - Dans un jeu de connecteurs dont l'un est un connecteur de neutre, les propriétés de conduction électrique de la plaque du connecteur de neutre sont différentes des propriétés de conductions électriques des plaques des autres connecteurs. En particulier, l'épaisseur et/ou le matériau constitutif de la plaque du connecteur de neutre est/sont différente (s) de l'épaisseur et/ou du matériau constitutifs de la plaque des autres connecteurs.

- L'épaisseur de la plaque est, pour certains connecteurs au moins, plus importante dans certaines zones de cette plaque que dans le reste de cette plaque.

- Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la plaque et la lame de chaque connecteur forment également ensemble la cage de réception d' une extrémité de conducteur. - Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la plaque et la lame sont rapportées sur cette cage. Dans ce cas, la plaque peut être pourvue d'une partie dentée reçue à l'intérieur de la cage et destinée à perforer une gaine isolante d'une extrémité de conducteur. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un connecteur du type des connecteurs mentionnés ci-dessus. Ce procédé est caractérisé en ce qu' il comprend des étapes consistant à :

- sélectionner, en fonction de l'intensité nominale du connecteur, une plaque électriquement conductrice et intégrer cette plaque à ce connecteur pour constituer l'une des branches de la mâchoire du connecteur.

Selon des variantes avantageuses de l'invention, la plaque est sélectionnée sur la base de son épaisseur moyenne ou de son matériau constitutif. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un jeu de connecteurs conforme à son principe, donnée uniquement à titre d' exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un coffret équipé de connecteurs appartenant à un jeu de connecteurs conforme à l'invention ;

- la figure 2 est une vue de face du coffret de la figure 1 dont le panneau de fermeture a été retiré et alors que les câbles conducteurs sont en place ;

- la figure 3 est une vue en perspective de deux connecteurs utilisés dans le coffret des figures 1 et 2 pour le raccordement de conducteurs de câble de phase amont et aval, le fusible conducteur les reliant n'étant pas représenté ;

- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 mais représente les connecteurs dépourvus de leurs enveloppes isolantes respectives ; - la figure 5 est une vue de face d'un connecteur représenté à la figure 4 ;

- la figure 6 est une vue de côté dans le sens de la flèche VI à la figure 5 ;

- la figure 7 est une vue analogue à la figure 5 pour un autre connecteur appartenant au même jeu de connecteurs que celui représenté à la figure 5 ;

- la figure 8 est une vue analogue à la figure 7 pour un troisième connecteur appartenant au même jeu de connecteurs et dédié au neutre ;

- la figure 9 est une vue analogue à la figure 5 pour un connecteur appartenant à un jeu de connecteurs conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention et

- la figure 10 est une vue analogue à la figure 9 et montre un autre connecteur appartenant au même jeu de connecteurs .

Le coffret 1 représenté aux figures 1 et 2 est prévu pour le raccordement de quatre conducteurs Ai à A ₄ appartenant à un câble amont A avec quatre conducteurs Bi à

B ₄ appartenant à un câble aval B, les conducteurs Ai et Bi véhiculant le neutre, alors les conducteurs A ₂ à A ₄ et B ₂ à

B ₄ véhiculent les trois phases d'un courant électrique triphasé. Un barreau conducteur 2 est prévu pour assurer la continuité du circuit des conducteurs Ai et Bi, alors que trois fusibles 3, 3' et 3'' sont prévus pour assurer la continuité du circuit des conducteurs de phases. Le barreau

2 et les fusibles 3, 3' et 3'' sont chacun pourvus de couteaux 21 et 22, respectivement 31 et 32, destinés à être chacun engagés dans une mâchoire formée par un connecteur amont ou aval.

Les connecteurs 10 utilisés pour raccorder les extrémités des conducteurs au barreau 2 ou aux fusibles 3, 3' et 3'' sont montés sur deux rangées parallèles entre elles. Plus précisément, quatre connecteurs amont 10 sont disposés selon une première rangée Ri située en partie haute du coffret 1 parallèlement à sa face supérieure 101, alors que quatre connecteurs aval 10 sont disposés selon une

seconde rangée R ₂ parallèle à la première et située en dessous de celle-ci.

Les connecteurs utilisés dans les rangées Ri et R ₂ sont similaires. Chaque connecteur 10 comporte des pièces métalliques visibles aux figures 4 à 8 et qui comprennent une plaque coudée 11 comprenant deux parties 111 et 112 globalement parallèles reliées par une zone 113 dans laquelle sont prévus deux coudes 114 et 115. Une autre zone coudée 116 relie la partie plane 112 à une partie 117 dans laquelle une denture 118 est ménagée en rabattant les bords découpés de la partie 117. Cette denture permet de perforer la gaine isolante entourant l'extrémité d'un conducteur.

La plaque 11 est réalisée en cuivre. Elle pourrait également être réalisée en aluminium, en laiton, ou dans tout autre alliage électriquement conducteur.

Une lame élastique 12, en acier à ressort ou dans un autre matériau élastique, est rapportée sur la plaque 11 et comprend deux voiles 121 et 122 globalement parallèles reliés par un voile 123 perpendiculaire à ces deux voiles et parallèle à la partie 112 de la plaque 11. Un voile 124 parallèle au voile 123 est relié par une zone de transition inclinée 125 à une partie globalement plane 126.

Le voile 121 est engagé sous la partie 117 de la plaque 11, alors qu'une ouverture 127 est prévue dans la zone courbe de transition entre les voiles 121 et 123, cette ouverture 127 recevant l'extrémité 119 de la partie 117, ce qui permet un verrouillage des parties inférieures respectives de la plaque 11 et de la lame 12 l'une sur l'autre, le voile 121 recouvrant la partie 117. Le voile 124 de la lame 11 est en appui surfacique sur la partie 112 de la plaque et est immobilisé contre celle-ci par un boulon 13. Ainsi, il est formé une cage 14 délimitée par les parties 112, 117, 123 et 122 des pièces 11 et 12, cette cage 14 étant destinée à recevoir

l'extrémité d'un conducteur de câble Ai à B ₄ ou Bi à B ₄ . Par ailleurs, à partir de la zone 125, la partie 126 de la lame 12 s'étend à distance de la partie 111 de la plaque 11, ces parties 111 et 126 constituant respectivement les branches 151 et 152 d'une mâchoire 15 de réception d'un des couteaux 21, 22, 31 ou 32.

Une vis de serrage 16 est montée dans un crevé taraudé 122a ménagé dans le voile 122. En variante, le crevé taraudé 122a peut être remplacé par un insert taraudé fixé dans un orifice traversant le voile 122.

Ainsi, il est possible d'introduire, dans la cage 14 d'un connecteur 10 représenté à la figure 3, l'extrémité E ₂ du conducteur A ₂ en déplaçant cette extrémité dans le sens de la flèche Fi aux figures 3 et 4, c'est-à-dire en pénétrant dans le volume intérieur Vi ₄ de la cage 14 par le côté Ci de cette cage visible à la figure 5, qui sera considéré dans ce qui suit comme un premier côté de cette cage 14. De la même manière, et comme représenté au bas de la figure 3, il est possible d'introduire l'extrémité E' ₂ du conducteur B ₂ dans la cage 14 d'un second connecteur 10 par le côté C ₂ visible pour le connecteur représenté en partie inférieure de la figure 4 et qui sera considéré dans ce qui suit comme le second côté de la cage 14 du second connecteur. Le mouvement d'introduction de l'extrémité E' ₂ dans la cage 14 correspondante est représenté par la flèche F ₂ aux figures 3 et 4. Le côté C ₂ de la cage 14 n'est pas visible à la figure 5.

On note X ₁₄ l'axe médian de la cage 14 d'un connecteur 10. L'extrémité d'un conducteur de câble introduit dans une telle cage 14 s'étend globalement selon cet axe, quel que soit son côté d'introduction.

On note X _i5 un axe longitudinal médian de la mâchoire 15, c'est-à-dire un axe selon lequel est orienté un couteau

21 ou 22 du barreau 2 ou un couteau 31 ou 32 d'un des fusibles 3, 3' ou 3'' introduit dans cette mâchoire.

Comme il ressort plus particulièrement des figures 3 et 4, il est possible de monter deux connecteurs 10 en alignant sensiblement leurs mâchoires 15 respectives de telle sorte que leurs axes Xi ₅ respectifs sont confondus mais en retournant l'un des connecteurs 10 par rapport à l'autre, de telle sorte que le côté Ci de la mâchoire 14 de l'un de ces connecteurs fait face à la partie inférieure 103 du coffret 1 par laquelle arrivent les câbles A et B, alors que le côté C ₂ de la cage 14 de l'autre connecteur fait face à cette même partie inférieure 103. Un tel montage tire parti du fait qu'il est possible d'introduire dans la cage 14 d'un connecteur 10 conforme à l'invention l'extrémité d'un conducteur de câble par l'un ou l'autre de ses côtés Ci ou C ₂ .

Comme il ressort plus particulièrement de la figure 3, une enveloppe isolante 18 est rapportée autour des parties métalliques de chaque connecteur 10, ce qui permet d'isoler celles-ci de l'extérieur.

Une patte 19 est immobilisée par le boulon 13 sur la plaque 11 de chaque connecteur 10. La patte 19 comprend deux parties 191 et 192 globalement perpendiculaires. La partie 191 est plaquée contre la partie 111 de la plaque 11 par le boulon 13, alors que la partie 192 est percée d'un orifice 193 traversé par la tige d'une vis 194 destinée à former une prise mâle ou interface de branchement provisoire sur le connecteur 10.

En variante, le boulon 13 peut être remplacé par d'autres modes d'assemblage, par exemple un sertissage.

Grâce à la structure des connecteurs de l'invention, il est possible de monter ceux-ci sur l'extrémité des conducteurs Ai, Bi, A ₂ , B ₂ etc.. avant de les immobiliser sur la paroi arrière 102 du coffret 1. Les connecteurs 10 sont

enfilés, par leurs côtés Ci ou C ₂ , sur les extrémités des conducteurs de câble selon qu'il s'agit de conducteurs amont ou de conducteurs aval, comme indiqué ci-dessus. Lorsqu'un connecteur a été enfilé sur un conducteur, il est alors possible de fixer ce connecteur sur la paroi 102 du coffret 1, puis de serrer la vis 16 pour immobiliser l'extrémité du conducteur dans la cage 14 du connecteur en question. Les connecteurs amont et aval étant en place, il est alors possible d'insérer dans leurs mâchoires 15 les couteaux du barreau conducteur ou d'un fusible.

L'épaisseur eu de la plaque 11 est sensiblement constante sur ses parties 111, 112 et 113. Cette épaisseur constitue l'épaisseur moyenne de la plaque 11. Elle est fixée en fonction de l'ampérage maximum prévu pour transiter dans le fusible 3. En d'autres termes, les propriétés de conduction électrique de la plaque 11, entre sa partie 111 qui forme la branche 151 de la mâchoire 15 et sa partie 117 pourvue de la denture 118, sont dépendantes de l'épaisseur en qui détermine la section d'écoulement du courant électrique à travers la plaque 11.

Comme il ressort plus particulièrement de la comparaison des figures 5 et 7, cette épaisseur en peut varier entre les différents connecteurs du jeu de connecteurs auquel appartiennent les connecteurs des figures 4 à 6. Plus précisément, dans le cas d'un connecteur 10 représenté aux figures 5 et 6 destiné à être traversé par un courant maximum de 60 A, c' est-à-dire associé à un fusible 3 limitant le courant à 60 A, l'épaisseur en peut être choisie égale 2 mm, alors que, dans le cas d'un connecteur 10' représenté à la figure 7 et destiné à être traversé par un courant pouvant aller jusqu'à 90 A, l'épaisseur en peut être reportée à 3 mm.

Il est ainsi possible de prévoir un jeu de connecteurs 10 de types différents pouvant être montés à

l'intérieur d'un coffret du type du coffret 1 et dont les plaques 11 ont des propriétés de conduction électrique variable, en fonction de l'intensité nominale de chacun de ces connecteurs. En pratique, l'épaisseur en est comprise entre 0,5 et 3,5 mm pour des connecteurs 10 et 10' d'intensité nominale comprise entre 10 et 100 A.

Une autre façon de faire varier ces propriétés de conduction électrique peut être utilisée en conjonction ou à la place de la variation de l'épaisseur de la plaque 11. Elle consiste à jouer sur la nature du matériau constitutif de cette plaque, en particulier sur la composition d'un alliage dans lequel est formée cette plaque .

Dans un jeu de connecteurs conforme à l'invention, on peut tirer parti du fait que le courant transitant par les connecteurs de neutre, c'est-à-dire le courant transitant entre les conducteurs Ai et B ₁ , est sensiblement inférieur au courant transitant par les conducteurs de phase, en particulier dans le cas d'une installation triphasée. Ainsi, la plaque 11 d'un connecteur 10'' destiné à être relié à un câble de neutre peut avoir une épaisseur en notablement plus faible que celle des plaques des conducteurs de phase, comme représenté à la figure 8.

Il convient de relever ici que les parties des connecteurs 10, 10' et 10' ' autres que les plaques 11 sont identiques, ce qui est favorable en termes de fabrication.

Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 9 et 10, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques. Les connecteurs 10 et 10' de ce second jeu de connecteurs comprennent chacun une plaque 11 et une lame élastique 12. La plaque 11 a globalement la même forme que la plaque correspondante des connecteurs du premier mode de réalisation. Une mâchoire 15 est définie entre deux

branches 151 et 152 formées respectivement par une partie 111 de la plaque 11 et une partie 126 de la lame 12. Une cage 14 réalisée dans un profilé d'aluminium est prévue pour recevoir l'extrémité d'un conducteur de câble. On note Xχ ₄ l'axe central de cette cage et X ₁₅ l'axe central de la mâchoire 15. Une vis 16 est vissée dans un taraudage traversant 141 ménagé dans un voile supérieur 142 de la cage 14-. Une vis 13 est engagée dans un taraudage non réprésenté de la cage 14 et permet de plaquer, l'une contre l'autre et contre la cage 14, la plaque 11 et la lame 12. La vis 13 permet également de plaquer contre la plaque 11 une patte 19 qui supporte une vis 194 formant un organe de raccordement provisoire, comme dans le premier mode de réalisation. Conformément à l'invention, dans le jeu de connecteurs dont deux sont représentés aux figures 9 et 10, l'épaisseur en de la plaque 11 est plus importante pour le connecteur 10' de la figure 10 que pour le connecteur 10 de la figure 9, le connecteur 10 de la figure 10 étant prévu pour laisser passer un courant d' ampérage plus important que celui de la figure 9.

La partie 117 de la plaque 111 qui est pourvue de la denture 118 pénètre à l'intérieur de la cage 14 par une ouverture 144. Ainsi, la conduction du courant a lieu à travers la plaque 11, sans interruption, entre un couteau installé dans la mâchoire 15 et l'extrémité d'un câble conducteur installée dans la cage 14 et dont la gaine a été perforée par la denture 118.

L' invention est particulièrement avantageuse en ce sens que, mises à part les plaques 11, les autres composants des types de connecteurs 10 adaptés à différents ampérages demeurent les mêmes d'un type de connecteur à l'autre, au sein d'un même jeu de connecteurs. Ceci permet de faire évoluer rapidement et d'adapter la fabrication des

connecteurs en fonction des besoins, c'est-à-dire en fonction de l'ampérage à faire passer dans chaque connecteur .

Ainsi, lors de la fabrication d'un connecteur 10, 10' ou 10' ' , on peut sélectionner la plaque 11, en fonction de l'intensité nominale du connecteur en cours de fabrication, sur la base des propriétés de conduction électrique de cette plaque. En particulier, en peut prévoir de disposer, pour la fabrication de différents connecteurs 10, 10' etc..., de plaques 11 d'épaisseur moyenne en de valeurs différentes et de sélectionner la plaque d' épaisseur correspondant à l' intensité nominale prévue pour un connecteur en cours de fabrication.

En variante, des plaques réalisées dans des matériaux différents peuvent être à disposition, l'une d'entre elles étant sélectionnée en fonction de l'intensité nominale prévue pour le connecteur 10 en cours de fabrication.

Selon une variante de l'invention qui n'est pas représentée sur les figures, la plaque 11 est pourvue, en une ou plusieurs zones localisées, d'une surépaisseur permettant d'absorber un échauffement localisé plus important, cet échauffement résultant de l'écoulement du courant. Dans ce cas également, l'épaisseur moyenne de la plaque 11 peut varier en fonction de l'ampérage nominal des connecteurs.

L'invention a été représentée avec des jeux de connecteurs dont les plaques 11 ont deux ou trois épaisseurs distinctes au sein d'un même jeu. Elle s'applique également à tout jeu de connecteurs comprenant des connecteurs dont les épaisseurs ont plus de deux valeurs .