WO1998012774A1 - Procede de raccordement des ecrans de cables de telecommunications multipaires pour assurer leur continuite ou leur mise a la terre, et materiel utilise pour realiser cette operation - Google Patents

Procede de raccordement des ecrans de cables de telecommunications multipaires pour assurer leur continuite ou leur mise a la terre, et materiel utilise pour realiser cette operation Download PDF

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/64—Connections between or with conductive parts having primarily a non-electric function, e.g. frame, casing, rail
    • H01R4/646—Connections between or with conductive parts having primarily a non-electric function, e.g. frame, casing, rail for cables or flexible cylindrical bodies

Definitions

  • the present invention relates to a method of connecting screens of multipair telecommunications cables to ensure their continuity or their grounding, as well as the equipment used to carry out this operation.
  • Network telecommunication cables are most often made up of sets of two elementary copper wires or pairs, grouped in quarters, in quarter bundles and in bundle assemblies, protected by synthetic tape, then by a sealing barrier forming conductive screen, generally made of aluminum and finally by a polyethylene protective sheath. Note the presence of an extrusion copolymer insulating layer on the exterior surface of the aluminum screen.
  • Network cables with a large diameter, beyond 20 mm, are generally kept under internal pressure, which entails the obligation to restore a perfect seal as soon as one intervenes on the external sheath. It is important to be able to electrically connect the screens at the level of the splice protections, but also to be able to ensure their grounding at the level of the end equipment or in full cable.
  • Another known possibility consists in "sliding" between the cables and the screen of tinned needles with a diameter of 1.5 to 2.5 mm, the end of which has been made slippery by teflon or another process.
  • the method according to the present invention aims to remedy this state of affairs. It makes it possible to create in the outer envelope of the cable, using a very easy handling tool, a window giving access to the conductive screen, and to easily realize, whether along a telecommunication cable or at its ends, extremely reliable connections of this screen, compact, with very low electrical contact resistance (some m ⁇ ), and having an excellent seal.
  • the method consists in exposing the conductive screen by practicing, by means of a rubber grinding wheel, a window in the sheath enveloping the cable, then in placing in contact with said screen the base of a metal part comprising a threaded part on which are successively inserted pre-drilled elements consisting of an adhesive sealant in mastic, an insulating shell composed of a main element and precut elements making it possible to adapt the shell to the diameter of the cable, and finally a cable tie stainless steel, the threaded part of the metal part being arranged to receive an electrical connection terminal.
  • FIG. 1 given by way of nonlimiting examples of embodiments of the subject of the present application:
  • FIG. 1 represents a protective screen earthing connector mounted on a telecommunication cable
  • the Figure 2 is an exploded view of the valve used for pressurized cables
  • Figures 3, 4 and 5 respectively show the insulating shell, the clamp and the adhesive seal
  • Figure 6 shows the threaded metal part used for the cables low non-pressurized section
  • Figure 7 illustrates the use of a mini-drill with rubber grinding wheel to make windows in the cable envelope allowing access to the conductive screen located along the cable or at its ends .
  • connection system Figures 1 to 5
  • valve 1 of the type used for the inner tubes of tires, with seal 2, two tightening nuts 3 and plug 4 (FIG. 2),
  • an insulating shell 7 composed of a main element 8 having the shape of a cylinder portion and intended to cover the opening made on the cable 9, and of precut elements 10 allowing the covering of the lower part of the latter, these pre-cut elements which are easily detached by folding and which make it possible to easily adapt the shell to the diameter of the cable (FIG. 3),
  • connection terminal 12 with a grounding cable 13 possibly installed ( Figure 2).
  • the adhesive seal 5, the main element 8 of the shell and the clamp 11 each have a hole 14 allowing the threaded part of the valve 1 to pass, but not its base 15.
  • the method according to the invention consists in exposing the conductive screen by making a window 16 in the polyethylene sheath 17 enveloping the cable 9. After having made sure of the quality of the surface of the aluminum, the contact with the latter the flat bottom of the base 15 of the valve, and the adhesive thread 5 stripped of its protective papers 6, then the main element 8 of the shell 7, is successively threaded onto the threaded portion of the latter, and finally the clamp 11 after having detached the unnecessary precut elements 10. The connector is then in place, it only remains to fix the connection terminal 12 between the two nuts 3 of the valve 1 and to close the latter by means of the plug 4.
  • the construction of the window 16 will advantageously be carried out by means of a tool constituted by a mini-drill 18 commercially at high rotational speed (up to 18,000 rpm), of the type generally used for aquettage.
  • This drill is equipped with a grinding wheel 19 causing the polyethylene of the cable sheath 1 to heat up (FIG. 7).
  • Grinding wheels made of rubber give excellent results. They cause sufficient heating to "file” the polyethylene and remove the extrusion copolymer without damaging the aluminum constituting the conductive screen. These wheels consist of a cylindrical or conical rubber block with a rounded tip mounted on a metal rod.
  • grinding wheels made of felt make it possible to strip the envelope, but more difficult the layer of varnish covering the protective screen.
  • the heating of the polyethylene is obtained by means of an electrical resistance inserted in a nozzle of dimensions equal to the window to be produced and maintained at approximately 1 cm from the envelope.
  • a hard object such as a screwdriver.
  • Valve 1 has a dual function. In addition to the connection of the conductive screen, it constitutes an air access intake allowing the control of the internal pressure of the pressurized cables as well as the air injection. It is obvious that the equipment described can be used in cases where only this second function is used without departing from the scope of the present invention.
  • the insulating shell 7 and the adhesive seal 5 associated with its protective seal can be used for repairing a cable jacket 17.
  • the cable envelope can be cut over a few centimeters or deteriorated over a few square centimeters.
  • a variant of the invention longer (about 12 to 15 cm long) allows the repair of the envelope and the use of the cable with an internal pressure of 500 mb.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de raccordement des écrans de câbles de télécommunications multipaires pour assurer leur continuité ou leur mise à la terre, ainsi que le matériel utilisé pour réaliser cette opération. Le procédé consiste à mettre à nu l'écran conducteur du câble (9) au moyen d'une meule en caoutchouc, puis à placer en contact avec ledit écran l'embase d'une pièce métallique (1) sur laquelle on enfile successivment un joint adhésif, une coquille isolante (7), et un collier de serrage (11), la pièce métallique (1) étant agencée pour recevoir une cosse de liaison électrique (12). Il concerne le domaine industriel des équipements destinés aux interventions in situ sur les câbles de télécommunications réseau et en particulier sur les câbles pressurisés.

Description

PROCÉDÉ DE RACCORDEMENT DES ÉCRANS DE CABLES DE TÉLÉCOMMUNICATIONS MULTIPAIRES POUR ASSURER LEUR CONTINUITÉ OU LEUR MISE A LA TERRE, ET MATÉRIEL UTILISÉ POUR RÉALISER CETTE OPÉRATION
La présente invention a pour objet un procédé de raccordement des écrans de câbles de télécommunications multipaires pour assurer leur continuité ou leur mise à la terre, ainsi que le matériel utilisé pour réaliser cette opération.
Il concerne le domaine industriel des équipements destinés aux interventions in situ sur les câbles de télécommunication réseau et en particulier sur les câbles pressurisés, dans le cas où la mise en place de la connexion nécessite d'effectuer une entaille de la gaine externe.
Les câbles de télécommunication réseau sont le plus souvent constitués d'ensembles de deux fils élémentaires en cuivre ou paires, regroupés en quarte, en faisceaux de quartes et en assemblages de faisceaux, protégés par un rubanage synthétique, puis par une barrière d'étanchéité formant écran conducteur, généralement en aluminium et enfin par une gaine de protection en polyéthylène . Il faut noter la présence d'une couche isolante copolymère d'extrusion sur la surface extérieure de l'écran aluminium. Les câbles réseau de diamètre important, au- delà de 20 mm, sont en général maintenus sous pression interne, ce qui entraîne l'obligation de reconstituer une étanchéité parfaite dès que l'on intervient sur la gaine externe. Il est important de pouvoir relier électriquement les écrans au niveau des protections d'épissure, mais aussi de pouvoir assurer leur mise à la terre au niveau des équipements d'extrémité ou en plein câble.
En règle générale pour obtenir le contact sur l'écran des câbles de télécommunication, il faut, à l'extrémité des câbles, pratiquer une ouverture longitudinale, découper une languette solidaire de l'écran, et établir le contact avec un connecteur adapté, soit par la face intérieure de la languette, soit par sa face extérieure, après avoir gratté l'enveloppe et le vernis isolant.
Une autre possibilité connue consiste à "glisser" entre les câbles et l'écran des aiguilles étamées de diamètre 1,5 à 2,5 mm dont l'extrémité a été rendue glissante par téflonnage ou autre procédé.
Dans le cas d'un contact en "plein câble", les procédés connus consistent: - à utiliser une ficelle provoquant un échauffement et permettant de réaliser un contact sur l'espace ainsi libéré avec un connecteur adapté
- à utiliser une ficelle pour réaliser une entaille transversale puis obtenir une languette après avoir pratiqué deux coupes longitudinales et venir, réaliser le contact par la face interne de cette languette avec un système de liaison adéquat.
Les procédés de mises à nu de l'écran, de technique primaire, sont difficiles à mettre en oeuvre et ne donnent que des résultats assez peu satisfaisants.
Ces réalisations entraînent de nombreuses difficultés, d'abord pour dégager la gaine du câble et surtout le copolymère d'extrusion déposé sur l'écran, ensuite pour installer un connecteur en contact avec l'écran, et enfin pour réaliser l'étanchéité de la connexion
A ce jour, le seul moyen connu pour réaliser cette étanchéité est un manchon thermorétractable fendu qui nécessite un moyen de retreint extérieur : soit la flamme d'un chalumeau, soit un générateur d'air chaud nécessitant une source électrique importante.
Le procédé selon la présente invention a pour objectif de remédier à cet état de choses. Il permet en effet de créer dans l'enveloppe externe du câble, à l'aide d'un outil de maniement très facile, une fenêtre donnant accès à l'écran conducteur, et de réaliser aisément, que ce soit le long d'un câble de télécommunication ou à ses extrémités, des connexions extrêmement fiables de cet écran, de faible encombrement, à très faible résistance électrique de contact (quelque mΩ), et présentant une excellente étanchéité.
Le procédé consiste à mettre à nu l'écran conducteur en pratiquant, au moyen d'une meule en caoutchouc, une fenêtre dans la gaine enveloppant le câble, puis à placer en contact avec ledit écran l'embase d'une pièce métallique comportant une partie filetée sur laquelle on enfile successivement des éléments prépercés consistant en un joint adhésif en mastic, une coquille isolante composée d'un élément principal et d'éléments prédécoupés permettant d'adapter la coquille au diamètre du câble, et enfin un collier de serrage en acier inoxydable, la partie filetée de la pièce métallique étant agencée pour recevoir une cosse de liaison électrique. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de la présente demande: la figure 1 représente un connecteur de mise à la terre d'écran de protection monté sur un câble de télécommunication, la figure 2 est une vue éclatée de la valve utilisée pour les câbles pressurisés, les figures 3, 4 et 5 montrent respectivement la coquille isolante, le collier de serrage et le joint adhésif, la figure 6 représente la pièce métallique filetée utilisée pour les câbles de faible section non pressurisés et la figure 7 illustre l'utilisation d'une mini-perceuse avec meule en caoutchouc pour réaliser dans l'enveloppe du câble des fenêtres permettent l'accès à l'écran conducteur situées le long du câble ou à ses extrémités .
Le système de connexion, figures 1 à 5, est constitué :
- d'une valve 1 du type utilisé pour les chambres à air de pneumatiques, avec joint d' étanchéité 2, deux écrous 3 de serrage et bouchon 4 (figure 2),
- d'un joint en mastic adhésif 5 double face recouvert de chaque côté d'un papier protecteur 6, et recouvert éventuellement par un joint plat ou torique en élasto ère le protégeant des agressions d'agents chimiques extérieurs (figure 5),
- d'une coquille isolante 7 composée d'un élément principal 8 ayant la forme d'une portion de cylindre et destiné à recouvrir l'ouverture faite sur le câble 9, et d'éléments prédécoupés 10 permettant le recouvrement de la partie inférieure de ce dernier, ces éléments prédécoupés se détachant facilement par pliage et permettant d'adapter aisément la coquille au diamètre du câble (figure 3),
- d'un collier de serrage 11 en acier inoxydable (figure 4)
- et d'une cosse de liaison 12 avec un câble 13 de mise à la terre éventuellement installé (figure 2).
Le joint adhésif 5, l'élément principal 8 de la coquille et le collier de serrage 11 comportent chacun un trou 14 permettant le passage de la partie filetée de la valve 1, mais pas de son embase 15.
Lorsque la dimension du câble ne permet pas d'inclure une valve 1, celle-ci pourra être remplacée par un morceau de tresse 20 de cuivre étamé, replié en deux et enserrant un morceau de caoutchouc 21 pour faire ressort et augmenter la pression de contact. Une vis 22 de 4 mm de diamètre est soudée sur l'extrémité de la tresse 20. Deux colliers de serrage 11 sont utilisés dans ce cas (figure 6).
Le procédé selon l'invention consiste à mettre à nu l'écran conducteur en pratiquant une fenêtre 16 dans la gaine 17 en polyéthylène enveloppant le câble 9. Après s'être assuré de la qualité de la surface de l'aluminium, on place en contact avec celle-ci le fond plat de l'embase 15 de la valve, et on enfile successivement sur la partie filetée de cette dernière le joint adhésif 5 débarrassé de ses papiers protecteurs 6, puis l'élément principal 8 de la coquille 7, et enfin le collier de serrage 11 après avoir détaché les éléments prédécoupés 10 inutiles. Le connecteur est alors en place, il ne reste plus qu'à fixer la cosse de liaison 12 entre les deux écrous 3 de la valve 1 et à fermer celle-ci au moyen du bouchon 4. La confection de la fenêtre 16 sera avantageusement réalisée au moyen d'un outil constitué par une mini-perceuse 18 du commerce à vitesse de rotation élevée (jusqu'à 18 000 tours/min) , du type généralement utilisée pour le aquettage. Cette perceuse est équipée d'une meule 19 provoquant 1 'échauffement du polyéthylène de la gaine du câble 1 ( figure 7 ) .
De nombreux produits utilisés dans la fabrication des meules donnent satisfaction, mais doivent être maniés avec précautions lorsqu'on atteint la feuille d'aluminium.
Des meules réalisées en caoutchouc donnent d'excellents résultats. Elles provoquent un échauffement suffisant pour "limer" le polyéthylène et supprimer le copolymère d'extrusion sans détériorer l'aluminium constituant l'écran conducteur. Ces meules sont constituées d'un bloc de caoutchouc cylindrique ou conique à pointe arrondie monté sur une tige métallique.
En variante, des meules réalisées en feutre permettent de décaper l'enveloppe, mais plus difficilement la couche de vernis recouvrant l'écran de protection.
Selon une autre variante, l'échauffement du polyéthylène est obtenu au moyen d'une résistance électrique insérée dans un embout de dimensions égales à la fenêtre à réaliser et maintenue à environ 1 centimètre de l'enveloppe. Lorsque le polyéthylène est "ramolli", il peut être extrait avec un objet dur, tel un tournevis. Dans ce cas également la couche de copolymère subsiste et nécessite un grattage mécanique. La valve 1 a une double fonction. Outre le raccordement de l'écran conducteur, elle constitue une prise d'accès d'air permettant le contrôle de la pression interne des câbles pressurisés ainsi que l'injection d'air. Il est évident que le matériel décrit peut être employé dans les cas où seule cette seconde fonction est exploitée sans sortir du cadre de la présente invention.
La coquille isolante 7 et le joint adhésif 5 associé à son joint de protection peuvent être utilisés pour la réparation d'une enveloppe 17 de câble. En effet, lors des manipulations de mise en place ou à l'intérieur des chambres de tirage, l'enveloppe des câbles peut être coupée sur quelques centimètres ou détériorée sur quelques centimètres carrés. Une variante de l'invention, plus longue (environ 12 à 15 cm de long) permet de réaliser la réparation de l'enveloppe et d'utiliser le câble avec une pression interne de 500 mb.
Le procédé selon la présente demande, bien que destiné avant tout aux câbles de télécommunications, peut être adapté sans changement des principes de base à tous les types de câbles électriques.
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des procédés ou dispositifs similaires.

Claims

REVENDICATIONS
1°. Procédé de raccordement des écrans de câbles de télécommunications multipaires pour assurer leur continuité ou leur mise à la terre, destiné aux interventions in situ sur les câbles réseau comportant un écran conducteur de protection, et en particulier sur les câbles pressurisés, dans le cas où la mise en place de la connexion nécessite d'effectuer une entaille de la gaine externe, caractérisé en ce que après avoir mis à nu l'écran conducteur en pratiquant une fenêtre (16) dans la gaine (17) en polyéthylène enveloppant le câble (9), on place en contact avec ledit écran l'embase d'une pièce métallique (1, 20) comportant une partie filetée sur laquelle on enfile successivement des éléments prépercés consistant en un joint adhésif (5) en mastic et une coquille isolante (7) composée d'un élément principal (8) ayant la forme d'une portion de cylindre et d'éléments prédécoupés (10) se détachant facilement par pliage et permettant d'adapter la coquille au diamètre du câble, ladite coquille étant maintenue par un ou plusieurs collier(s) de serrage (11) en acier inoxydable, la partie filetée de la pièce métallique (1, 20) étant agencée pour recevoir, une fois la connexion montée une cosse (12) de liaison électrique maintenue par des écrous (3).
2°. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le joint adhésif (5) en mastic est recouvert par un joint plat ou torique en élastomère le protégeant des agressions d'agents chimiques extérieurs . 3°. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la coquille isolante (7) est maintenue par un collier de serrage (11) en acier inoxydable prépercé et enfilé sur la partie filetée de la pièce métallique (1).
4°. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la fenêtre (16) est réalisée au moyen d'une meule (19) en caoutchouc déterminée pour provoquer un échauffement suffisant pour "limer" le polyéthylène de la gaine externe (17) du câble (9) et supprimer le copolymère d'extrusion se trouvant sur l'écran conducteur, sans détériorer l'aluminium constituant cet écran, ladite meule étant constituée d'un bloc de caoutchouc cylindrique ou conique à pointe arrondie, monté sur une tige métallique.
5°. Procédé selon la revendication 4, se caractérisant par le fait que la meule (19) en caoutchouc est montée sur une mini-perceuse (18) similaire à celles utilisées pour le maquettage.
6°. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la fenêtre (16) est réalisée au moyen d'une résistance électrique insérée dans un embout de dimensions égales à la fenêtre à réaliser, le polyéthylène une fois "ramolli" étant enlevé avec un objet dur, tel que tournevis et la couche de copolymère d'extrusion se trouvant sur l'écran conducteur étant grattée mécaniquement.
7°. Connecteur d'écran de mise à la terre des câbles de télécommunications utilisable pour l'application du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il est constitué :
- d'une pièce métallique (1, 20) comportant une embase et une partie filetée, - d'un joint adhésif (5) double face en mastic,
- d'une coquille isolante (7) composée d'un élément principal (8) ayant la forme d'une portion de cylindre et destiné à recouvrir l'ouverture faite sur le câble (9), et d'éléments prédécoupés (10) destinés au recouvrement de la partie inférieure de ce dernier, et permettant d'adapter la coquille au diamètre du câble,
- d'au moins un collier de serrage (11) en acier inoxydable, - et d'une cosse de liaison (12) maintenue par deux écrous (3), avec un câble de mise à la terre (13) éventuellement installé, le joint adhésif (5), l'élément principal (8) de la coquille et le collier de serrage (11), lorsqu'il est unique, comportent chacun un trou (14) permettant le passage de la partie filetée de la pièce métallique (1,
20) mais pas de son embase.
8°. Connecteur selon la revendication 7, se caractérisant par le fait que la pièce métallique est constituée d'une valve (1) pourvue d'une embase (15) à fond plat du type utilisé pour les chambres à air de pneumatiques, avec joint d'étanchéité (2) et bouchon (4), l'ensemble étant maintenu par un collier de serrage (11) prépercé enfilé sur la valve (1).
9°. Connecteur selon la revendication 7, se caractérisant par le fait que la pièce métallique est constituée d'un morceau de tresse (20) de cuivre étamé, replié en deux et enserrant un morceau de caoutchouc (21) faisant ressort pour augmenter la pression de contact, et sur l'extrémité de laquelle est soudée une vis (22) de 4 mm de diamètre, la fixation de la coquille (7) étant assurée par deux colliers de serrage (11).
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