EP2191688A2 - Variable-electric-power self-regulating cable exhibiting ptc behaviour, connector therefor, a device comprising them, and use of said device - Google Patents

Variable-electric-power self-regulating cable exhibiting ptc behaviour, connector therefor, a device comprising them, and use of said device

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Publication number
EP2191688A2
EP2191688A2 EP08835037A EP08835037A EP2191688A2 EP 2191688 A2 EP2191688 A2 EP 2191688A2 EP 08835037 A EP08835037 A EP 08835037A EP 08835037 A EP08835037 A EP 08835037A EP 2191688 A2 EP2191688 A2 EP 2191688A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
conductors
electrical
regulating
self
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08835037A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Philippe Paul Bert
Christian Lagreve
Frédéric PLET
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Acome SCOP
Original Assignee
Acome SCOP
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2191688A2 publication Critical patent/EP2191688A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating

Definitions

  • the present invention relates to a self-regulating cable with CTP behavior and modular electrical power, its specific connector, a device comprising said cable and said connector and the use of this device to generate a modular electrical power from a single cable .
  • CTP Cold Temperature Coefficient
  • cables for which an increase in their electrical resistance can be observed. with the temperature until they deliver a current of very low intensity, or even zero.
  • the electric current will heat the material joule effect, the amount of thermal energy released by joule effect will induce a mobility of macromolecular chains, a distance of the conductive particles any of others and a dilation of the material.
  • This increase in the internal temperature of the cable will therefore increase the resistance of the cable, which will have the purpose of reducing the electrical power of the cable. Consequently, this gradual decrease in electrical power will continue until reaching a zero power and therefore a limit temperature of self heating of the material.
  • the cable can thus be self-regulating in electrical resistance, therefore in electrical power and consequently in temperature.
  • cables for example the VLBTV Company RAYCHEM, having a number of electrical conductors greater than two, but the function of these conductors is the increase in the total section of the conductors for heating or temperature maintenance applications over long distances and this under 480 and 600V.
  • the Applicant Company after much research, had the great merit of finding a self-regulating cable with CTP (Positive Temperature Coefficient) behavior and with a modular electric power that perfectly meets these criteria.
  • the cable according to the invention is characterized in that it comprises at least three electrical conductors separated by a polymer alloy said to CTP behavior, the electrical conductors being all intended to be connected in pairs.
  • connected two by two is meant either a conductor connected to another conductor or at least two conductors short-circuited between them, the resultant being connected to another conductor.
  • the cable according to the invention contains at least three electrical conductors embedded in a polymer-based semiconductor alloy charged with electrically conductive particles.
  • This polymer-based alloy exhibits a CTP behavior, that is to say, an increase in its electrical resistance with the temperature until it delivers a current of very low intensity or even zero.
  • This alloy of polymers may be as described in Patent EP0965138 or in Application FR0705142. More particularly, it comprises a polar polyolefin, a conductive filler and a matrix polymer.
  • the polar polyolefin optionally totally or partially charged with carbon black, is selected from the group consisting of ethylene / vinyl acetate copolymers, ethylene / C 1 -C 6 alkyl acrylate copolymers, or mixtures thereof.
  • the matrix polymer it can be chosen from poly (C 1 -C 4) alkylene terephthalates, polyamides, polypropylenes, polycarbonates, polyester and polyether copolymers, polymethylmethacrylates or mixtures thereof.
  • the nature of the polymer is defined by the conditions of use of the alloy, its ability to have a CTP behavior in the desired temperature range and as a function of the mechanical characteristics that may give it a particular geometry and specific deformations of the type. flexible.
  • the adjustable electric power self-regulating cable according to the invention is characterized in that the amount of polymer alloy separating the two connected conductors determines the resistance of the cable.
  • the present invention thus makes it possible, by selecting the conductors connected in pairs to obtain different values of electrical resistance (ohmic resistance) and consequently electrical power of the cable. Indeed, since the resistance is a function of the amount of polymer material separating two connected conductors, to modulate this resistance, it is sufficient to connect conductors more or less distant from each other.
  • the same cable can thus provide a combination of electrical resistances, therefore, of different electrical powers for the same temperature and each power will have its own evolution according to the temperature.
  • the cable according to the invention can be manufactured by the method described in Patent EP0965138 or in that of Application FR 0705142.
  • said method is characterized in that it comprises the following steps in which:
  • a compatible polymer alloy comprising a polar polyolefin, a matrix polymer, a conductive filler such as carbon black and optionally non-conductive fillers are mixed,
  • the mixture thus obtained is extruded in order to obtain aggregates, the extrudates are extruded around electrically conductive strands (i.e. the conductors),
  • the tape thus formed is then covered with an electrically insulating material
  • the self-regulating cable with adjustable electric power is characterized in that said electrical conductors are all identical.
  • the self-regulating cable electrical power adjustable according to the invention is characterized in that at least one of said electrical conductors is of different section.
  • the modulation can also be done by connecting to a different section conductor.
  • the electrical conductors are made from a material selected from the group comprising in particular copper, nickel-plated copper, tinned copper, aluminum and mixtures thereof. In general, all drivers are made of identical material. However, according to a preferred embodiment, in order to increase the possible applications of the cable according to the invention, this self-regulating cable with adjustable electric power is characterized in that at least one of said electrical conductors is made from different materials.
  • the self-regulating cable with modular electric power according to the invention is characterized in that the distance between two successive electrical conductors is identical.
  • the self-regulating cable with adjustable electric power according to the invention is characterized in that the distance between two successive electrical conductors is different.
  • the cable according to the invention has the following advantages: it considerably reduces the number of cable references, by the use of a single cable making it possible to generate several electric powers,
  • the present invention also relates to a connector for a self-regulating cable with CTP behavior and adjustable electrical power according to the invention, characterized in that it comprises means for connecting it to the power supply and means for connecting electrical conductors two by two.
  • the connector according to the invention is characterized in that the connection means is rotary knob, the rotation thereof to preselect the contacting of the conductors of the cable with the power supply.
  • the connector according to the invention is characterized in that the connection means is in translation, the translation of the electrical contacts for preselecting the contacting of the conductors of the cable with the power supply.
  • the connector according to the invention is characterized in that the connection means is a plug, the plug making it possible to pre-select the contacting of the conductors of the cable with the power supply by connecting said conductors in the box to select the value of resistance.
  • connection means are conceivable such as pushbuttons, electronic switches and relays.
  • the present invention also relates to a device for generating a modular electrical power, characterized in that it comprises at least one cable according to the invention and at least one connector according to the invention.
  • the present invention further relates to the use of the device according to the invention to generate a modular electrical power using a single cable comprising at least three electrical conductors inserted into an alloy known as CTP behavior, this alloy being it. the same compound of polymers charged with electric conductive particles.
  • the user can choose the power he wants. To do this, he connects together the two drivers that will allow him to obtain said power. If, while in use or for another application, he wishes to obtain another power, he will then connect together other drivers. Thus, he no longer needs to change the cable.
  • FIG. 1 represents a cable with conventional CTP behavior
  • FIG. 2 represents a cable with CTP behavior according to the invention
  • FIG. 3 shows different variants of the cable according to the invention
  • FIG 4 is a schematic representation of a rotary knob connection means
  • FIG. 5 is a schematic representation of a translation connection means
  • FIG 6 is a schematic representation of a plug connection means
  • FIG. 7 is a graphical representation of the different electrical resistances that can be obtained as a function of the connection of the electrical conductors to a four-conductor sample.
  • FIG 8 is a graphical representation of the possibilities of obtaining an increasing power according to the choice of drivers.
  • FIG. 1 shows a self-regulating cable with conventional CTP behavior consisting of electrical conductors (1) embedded in a polymer alloy known as CTP (2).
  • CTP polymer alloy
  • the amount of polymer alloy separating the two conductors determines the strength and is represented by R1.
  • FIG. 2 shows a cable according to the invention consisting of electrical conductors (3, 4 and 5) embedded in a polymer alloy known as CTP (2).
  • the amount of polymer alloy separating the various conductors determines the resistance: the resistance between the conductors 3 and 4 is represented by R1; the resistance between the conductors 4 and 5 is represented by R2, the resistance between the conductors 3 and 5 is represented by R 3 and the resistance between on the one hand the resultant of the short-circuit of the conductors 3 and 4 and on the other hand the conductor 5 is represented by R4.
  • the resistance is changed according to the choice of connected conductors together.
  • FIGs 3A, 3B, 3C and 3D are shown different variants of the cable according to the invention.
  • FIGS. 3B and 3C show a cable with four electrical conductors of different sections (10 to 17) distributed differently inside the cables of different geometries thus creating different possibilities of resistance.
  • Figure 3D is shown a cable with four electrical conductors of identical sections (18 to 21) distributed identically in the cable thus creating various possibilities of resistance. It is therefore possible to obtain different resistances and therefore different power depending on the temperature by varying the section of the electrical conductors, their distribution within the cable itself, by selecting the connected conductors together, while having the possibility to create cables of different geometries.
  • FIG. 4 shows a rotary knob connection means making it possible to select the resistance R5 or R6 of the CTP cable according to the invention.
  • To select the resistor R5 simply turn the rotary knob so that the electrical contacts (22) of the rotary knob can come into contact with the electrical conductors 23 and 25.
  • FIG. 5 shows a translation connection means making it possible to select the resistor R7 or R8 of the cable with CTP behavior according to the invention.
  • To select the resistor R7 simply move the electrical contacts (27) so that they can come into contact with the conductors 28 and 30.
  • FIG 6 a plug connection means for selecting the resistor R9 or RIO cable CTP behavior according to the invention.
  • To select the resistor R9 simply insert the electrical conductors 32 and 33 of the cable in the corresponding plugs 35 and 36 of the connector housing (38).
  • To select the resistor RIO simply insert the electrical conductors 32 and 34 of the cable in the corresponding plugs 35 and 37 of the connector housing (38).
  • Example 1 Resistance according to the connections.
  • a self-regulating cable with four electrical conductors as shown in FIG. 3D of the present application was prepared, the preparation of said cable having been made according to example 1 of the patent application FR 0705142.
  • the following different connections were made between the conductors: A: 20 and 21, B: 18 and 20, C: 18 and 21, D: 18 and 19, E: 19 and 21.
  • the name of the curve corresponds to that of connections.
  • FIG. 7 shows the perfect symmetry of the heating element with CTP behavior with the isotropy of the electrical properties of the cable, the homogeneity of the distribution of the conductive fillers with CTP behavior of the alloy. This makes it possible to have several identical and non-identical resistors on the same product.
  • the multiplication of the resistance offers the possibility of increasing the production quantity of a cable with a single resistor: indeed with a cable with four conductors, we have the possibility to cut in two the cable and to have two cables with the same resistance.
  • Example 2 Power Curve.
  • Example 2 A cable identical to that used in Example 1 was used. The following connections were successively made: F: 18 and 21, G: 18 and 19 and H: 18 and 20. The electric power as a function of the temperature was measured for each connection and the results are illustrated in FIG. The name of the curve corresponds to that of the connections.
  • FIG 8 shows that depending on the choice of drivers it is possible to have different powers.
  • the power setting can be made according to the choice of connections.

Abstract

The present invention relates to a variable-electric-power self-regulating cable exhibiting PTC behaviour, to a specific connector therefor, to a device comprising said cable and said connector, and to the use of said device to generate variable electric power using a single cable.

Description

CABLE AUTOREGULAMT A COMPORTEMENT CTP ET A PUISSANCE ELECTRIQUE MODULABLE, SON CONNECTEUR, UN DISPOSITIF LES COMPRENANT ET UTILISATION DE CE DERNIER. CUP AUTOREGULAMT CABLE WITH MODULABLE ELECTRIC POWER, ITS CONNECTOR, A DEVICE COMPRISING SAME, AND USE THEREOF.
La présente invention porte sur un câble autorégulant à comportement CTP et à puissance électrique modulable, son connecteur spécifique, un dispositif comprenant ledit câble et ledit connecteur ainsi que l'utilisation de ce dispositif pour générer une puissance électrique modulable à partir d'un câble unique.The present invention relates to a self-regulating cable with CTP behavior and modular electrical power, its specific connector, a device comprising said cable and said connector and the use of this device to generate a modular electrical power from a single cable .
Dans le cadre d'applications de mise hors gel et de maintien en température, il existe des câbles à comportement CTP (Coefficient de Température Positif) , c'est-à-dire des câbles pour lesquels on pourra observer une augmentation de leur résistance électrique avec la température jusqu'à ce qu'ils délivrent un courant de très faible intensité, voire nul. En effet, lorsque ces câbles sont soumis à une tension électrique quelconque, le courant électrique va échauffer le matériau par effet joule, la quantité d'énergie thermique dégagée par effet joule induira une mobilité des chaînes macromoléculaires, un éloignement des particules conductrices les unes des autres et une dilatation du matériau. Cette augmentation de la température interne du câble, augmentera donc la résistance du câble, ce qui aura pour finalité de diminuer la puissance électrique du câble. Par conséquent, cette diminution progressive de la puissance électrique va se poursuivre jusqu'à atteindre une puissance nulle et donc une température limite d'auto échauffement du matériau. Le câble peut ainsi s ' autoréguler en résistance électrique donc en puissance électrique et par conséquent en température.In the context of frost protection and temperature maintenance applications, there are CTP (Positive Temperature Coefficient) cables, that is to say cables for which an increase in their electrical resistance can be observed. with the temperature until they deliver a current of very low intensity, or even zero. Indeed, when these cables are subjected to any electrical voltage, the electric current will heat the material joule effect, the amount of thermal energy released by joule effect will induce a mobility of macromolecular chains, a distance of the conductive particles any of others and a dilation of the material. This increase in the internal temperature of the cable will therefore increase the resistance of the cable, which will have the purpose of reducing the electrical power of the cable. Consequently, this gradual decrease in electrical power will continue until reaching a zero power and therefore a limit temperature of self heating of the material. The cable can thus be self-regulating in electrical resistance, therefore in electrical power and consequently in temperature.
Une des particularités de ces câbles est qu'ils peuvent être autorégulants de part la nature de leur matériaux de composition. Ceci a d'ailleurs été décrit par la Société déposante dans les demandes EP0965138B1 et FR 0705142. De manière générale, 1 'autorégulation du câble vient du fait qu'en modifiant la température interne du câble, la puissance électrique générée par ce dernier sera également modifiée.One of the peculiarities of these cables is that they can be self-regulating due to the nature of their compositional materials. This has been described by the Applicant Company in the applications EP0965138B1 and FR 0705142. In general, the self-regulation of the cable comes from the fact that by changing the internal temperature of the cable, the electrical power generated by the latter will also be modified.
Cela dit, il est impossible aujourd'hui de retrouver sur le marché un câble à comportement CTP pouvant générer différentes puissances à une température donnée, ainsi qu'un connecteur spécifiquement adapté pour ce type de câbles .That said, it is impossible today to find on the market a cable with CTP behavior that can generate different powers at a given temperature, and a connector specifically adapted for this type of cable.
Il existe cependant des câbles, par exemple le VLBTV de la Société RAYCHEM, possédant un nombre de conducteurs électriques supérieur à deux, mais la fonction de ces conducteurs est l'augmentation de la section totale des conducteurs pour des applications de chauffage ou maintien en température sur de longues distances et cela sous 480 et 600V.There are, however, cables, for example the VLBTV Company RAYCHEM, having a number of electrical conductors greater than two, but the function of these conductors is the increase in the total section of the conductors for heating or temperature maintenance applications over long distances and this under 480 and 600V.
II existe donc un besoin réel pour un câble à comportement CTP permettant de générer différentes puissances électriques à une température donnée.There is therefore a real need for a cable with CTP behavior for generating different electrical powers at a given temperature.
La Société déposante, après de nombreuses recherches a eu le grand mérite de trouver un câble autorégulant à comportement CTP (Coefficient de Température Positif) et à puissance électrique modulable répondant parfaitement à ces critères. Le câble selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois conducteurs électriques séparés par un alliage de polymères dit à comportement CTP, les conducteurs électriques étant tous destinés à être connectés deux à deux. Par « connecté deux à deux » on entend ou bien un conducteur connecté à un autre conducteur ou bien au moins deux conducteurs court-circuités entre eux, la résultante étant connectée à un autre conducteur. Le câble selon l'invention contient au moins trois conducteurs électriques enrobés dans un alliage semiconducteur à base de polymères chargé de particules conductrices électriques. Cet alliage à base de polymères présente un comportement CTP, c'est-à-dire, une augmentation de sa résistance électrique avec la température jusqu'à délivrer un courant de très faible intensité voire nul. Cet alliage de polymères peut être tel que décrit dans le brevet EP0965138 ou dans la demande FR0705142. Plus particulièrement, il comprend une polyoléfine polaire, une charge conductrice et un polymère de matrice. La polyoléfine polaire, éventuellement chargée totalement ou partiellement avec du noir de carbone, est choisie dans le groupe comprenant les copolymères d' éthylène/acétate de vinyle, les copolymères d' éthylène/acrylate d'alkyle en Ci-Ce, ou leurs mélanges. Le polymère de matrice quant à lui peut être choisi parmi les poly (alkylène en C1-C4) téréphtalates, les polyamides, les polypropylènes , les polycarbonates, les copolymères de polyester et de polyéther, les polyméthacrylates de méthyle ou leurs mélanges. La nature du polymère est définie par les conditions d'utilisation de l'alliage, son aptitude à avoir un comportement CTP dans la plage de température souhaitée ainsi qu'en fonction des caractéristiques mécaniques pouvant lui conférer une géométrie particulière et des déformations spécifiques de type flexible.The Applicant Company, after much research, had the great merit of finding a self-regulating cable with CTP (Positive Temperature Coefficient) behavior and with a modular electric power that perfectly meets these criteria. The cable according to the invention is characterized in that it comprises at least three electrical conductors separated by a polymer alloy said to CTP behavior, the electrical conductors being all intended to be connected in pairs. By "connected two by two" is meant either a conductor connected to another conductor or at least two conductors short-circuited between them, the resultant being connected to another conductor. The cable according to the invention contains at least three electrical conductors embedded in a polymer-based semiconductor alloy charged with electrically conductive particles. This polymer-based alloy exhibits a CTP behavior, that is to say, an increase in its electrical resistance with the temperature until it delivers a current of very low intensity or even zero. This alloy of polymers may be as described in Patent EP0965138 or in Application FR0705142. More particularly, it comprises a polar polyolefin, a conductive filler and a matrix polymer. The polar polyolefin, optionally totally or partially charged with carbon black, is selected from the group consisting of ethylene / vinyl acetate copolymers, ethylene / C 1 -C 6 alkyl acrylate copolymers, or mixtures thereof. As for the matrix polymer, it can be chosen from poly (C 1 -C 4) alkylene terephthalates, polyamides, polypropylenes, polycarbonates, polyester and polyether copolymers, polymethylmethacrylates or mixtures thereof. The nature of the polymer is defined by the conditions of use of the alloy, its ability to have a CTP behavior in the desired temperature range and as a function of the mechanical characteristics that may give it a particular geometry and specific deformations of the type. flexible.
Selon un mode de réalisation préférentielle, le câble autorégulant à puissance électrique modulable selon l'invention est caractérisé en ce que la quantité d'alliage de polymères séparant les deux conducteurs connectés détermine la résistance du câble. La présente invention permet donc par la sélection des conducteurs connectés deux à deux d'obtenir différentes valeurs de résistance électrique (ohmique) et par conséquent, de puissance électrique du câble. En effet, puisque la résistance est fonction de la quantité de matière polymère séparant deux conducteurs connectés, pour moduler cette résistance, il suffit de connecter des conducteurs plus ou moins distants les uns des autres . Lors du branchement du câble, il est possible de sélectionner les conducteurs donnant la résistance électrique adaptée à l'application désirée: le même câble peut ainsi fournir une combinaison de résistances électriques, donc, de différentes puissances électriques pour une même température et chaque puissance aura sa propre évolution en fonction de la température.According to a preferred embodiment, the adjustable electric power self-regulating cable according to the invention is characterized in that the amount of polymer alloy separating the two connected conductors determines the resistance of the cable. The present invention thus makes it possible, by selecting the conductors connected in pairs to obtain different values of electrical resistance (ohmic resistance) and consequently electrical power of the cable. Indeed, since the resistance is a function of the amount of polymer material separating two connected conductors, to modulate this resistance, it is sufficient to connect conductors more or less distant from each other. When connecting the cable, it is possible to select the conductors giving the electrical resistance adapted to the desired application: the same cable can thus provide a combination of electrical resistances, therefore, of different electrical powers for the same temperature and each power will have its own evolution according to the temperature.
Le câble selon 1 ' invention peut être fabriqué par le procédé décrit dans le brevet EP0965138 ou dans celui de la demande FR 0705142. Particulièrement, ledit procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes dans lesquelles :The cable according to the invention can be manufactured by the method described in Patent EP0965138 or in that of Application FR 0705142. In particular, said method is characterized in that it comprises the following steps in which:
-on mélange les différentes composantes d'un alliage de polymères compatibles comprenant une polyoléfine polaire, un polymère de matrice, une charge conductrice telle que du noir de carbone et éventuellement des charges non conductrices ,the various components of a compatible polymer alloy comprising a polar polyolefin, a matrix polymer, a conductive filler such as carbon black and optionally non-conductive fillers are mixed,
-on extrude le mélange ainsi obtenu afin d'obtenir des granulats, -on extrude les granulats autour de torons électriquement conducteurs (i.e. les conducteurs),the mixture thus obtained is extruded in order to obtain aggregates, the extrudates are extruded around electrically conductive strands (i.e. the conductors),
-on recouvre ensuite le ruban ainsi formé d'un matériau électriquement isolant,the tape thus formed is then covered with an electrically insulating material,
-on insère l'ensemble dans un manchon métallique protecteur et enfin, -on entoure le manchon d'une gaine isolante. Selon un mode de réalisation préférentielle, le câble autorégulant à puissance électrique modulable selon l'invention est caractérisé en ce que lesdits conducteurs électriques sont tous identiques .the assembly is inserted into a protective metal sleeve and finally, the sleeve is surrounded by an insulating sheath. According to a preferred embodiment, the self-regulating cable with adjustable electric power according to the invention is characterized in that said electrical conductors are all identical.
Selon un mode de réalisation préférentielle, le câble autorégulant à puissance électrique modulable selon l'invention est caractérisé en ce qu'au moins un desdits conducteurs électriques est de section différente. Dans ce cas, la modulation peut également se faire par le branchement à un conducteur de section différente.According to a preferred embodiment, the self-regulating cable electrical power adjustable according to the invention is characterized in that at least one of said electrical conductors is of different section. In this case, the modulation can also be done by connecting to a different section conductor.
Les conducteurs électriques sont constitués à partir d'un matériau choisi dans le groupe comprenant notamment le cuivre, le cuivre nickelé, le cuivre étamé, l'aluminium et leurs mélanges. De façon générale, tous les conducteurs sont en matériau identique. Cependant, selon un mode de réalisation préférentielle, afin d'augmenter les applications possibles du câble selon l'invention, ce câble autorégulant à puissance électrique modulable est caractérisé en ce qu'au moins un desdits conducteurs électriques est fabriqué à partir de matériaux différents.The electrical conductors are made from a material selected from the group comprising in particular copper, nickel-plated copper, tinned copper, aluminum and mixtures thereof. In general, all drivers are made of identical material. However, according to a preferred embodiment, in order to increase the possible applications of the cable according to the invention, this self-regulating cable with adjustable electric power is characterized in that at least one of said electrical conductors is made from different materials.
Selon un mode de réalisation préférentielle, le câble autorégulant à puissance électrique modulable selon l'invention est caractérisé en ce que la distance entre deux conducteurs électriques successifs est identique.According to a preferred embodiment, the self-regulating cable with modular electric power according to the invention is characterized in that the distance between two successive electrical conductors is identical.
Selon un mode de réalisation préférentielle, le câble autorégulant à puissance électrique modulable selon l'invention est caractérisé en ce que la distance entre deux conducteurs électriques successifs est différente.According to a preferred embodiment, the self-regulating cable with adjustable electric power according to the invention is characterized in that the distance between two successive electrical conductors is different.
Le câble selon l'invention comporte les avantages suivants : -il réduit considérablement le nombre de références de câble, par l'utilisation d'un seul câble permettant de générer plusieurs puissances électriques,The cable according to the invention has the following advantages: it considerably reduces the number of cable references, by the use of a single cable making it possible to generate several electric powers,
-il peut servir de câble multi usages en tension d'alimentation,it can serve as a multipurpose cable for supply voltage,
-il est facile d'adapter les outillages de fabrication pour obtenir quatre, six, huit conducteurs électriques dans un seul et même câble, etit is easy to adapt manufacturing tools to obtain four, six, eight electrical conductors in one and the same cable, and
-il autorise la suppression de composante comme un thermostat.it allows the removal of component like a thermostat.
La présente invention porte également sur un connecteur destiné à un câble autorégulant à comportement CTP et à puissance électrique modulable selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen permettant de le relier à l'alimentation électrique et un moyen permettant de connecter les conducteurs électriques deux à deux.The present invention also relates to a connector for a self-regulating cable with CTP behavior and adjustable electrical power according to the invention, characterized in that it comprises means for connecting it to the power supply and means for connecting electrical conductors two by two.
Selon un mode de réalisation préférentielle, le connecteur selon l'invention est caractérisé en ce que le moyen de connexion est à bouton rotatif, la rotation de celui-ci permettant de présélectionner la mise en contact des conducteurs du câble avec l'alimentation électrique.According to a preferred embodiment, the connector according to the invention is characterized in that the connection means is rotary knob, the rotation thereof to preselect the contacting of the conductors of the cable with the power supply.
Selon un mode de réalisation préférentielle, le connecteur selon l'invention est caractérisé en ce que le moyen de connexion est à translation, la translation des contacts électriques permettant de présélectionner la mise en contact des conducteurs du câble avec l'alimentation électrique.According to a preferred embodiment, the connector according to the invention is characterized in that the connection means is in translation, the translation of the electrical contacts for preselecting the contacting of the conductors of the cable with the power supply.
Selon un mode de réalisation préférentielle, le connecteur selon l'invention est caractérisé en ce que le moyen de connexion est à fiche, la fiche permettant de présélectionner la mise en contact des conducteurs du câble avec l'alimentation électrique en connectant lesdits conducteurs dans le boitier pour sélectionner la valeur de résistance. D'autres moyens de connexion sont envisageables comme les boutons poussoirs, les interrupteurs électroniques et les relais.According to a preferred embodiment, the connector according to the invention is characterized in that the connection means is a plug, the plug making it possible to pre-select the contacting of the conductors of the cable with the power supply by connecting said conductors in the box to select the value of resistance. Other connection means are conceivable such as pushbuttons, electronic switches and relays.
La présente invention porte également sur un dispositif permettant de générer une puissance électrique modulable, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un câble selon 1 ' invention et au moins un connecteur selon 1 ' invention.The present invention also relates to a device for generating a modular electrical power, characterized in that it comprises at least one cable according to the invention and at least one connector according to the invention.
La présente invention porte en outre sur l'utilisation du dispositif selon l'invention pour générer une puissance électrique modulable à l'aide d'un câble unique comprenant au moins trois conducteurs électriques insérés dans un alliage dit à comportement CTP, cet alliage étant lui-même composé de polymères chargés de particules conductrices électriques .The present invention further relates to the use of the device according to the invention to generate a modular electrical power using a single cable comprising at least three electrical conductors inserted into an alloy known as CTP behavior, this alloy being it. the same compound of polymers charged with electric conductive particles.
Ainsi, à l'aide d'un seul et même câble, l'utilisateur peut choisir la puissance qu'il souhaite. Pour ce faire, il connecte ensemble les deux conducteurs qui lui permettront d'obtenir ladite puissance. Si, en cours d'utilisation ou pour une autre application il désire obtenir une autre puissance, il connectera alors ensemble d'autres conducteurs. Ainsi, il n'a plus besoin de changer de câble.Thus, using a single cable, the user can choose the power he wants. To do this, he connects together the two drivers that will allow him to obtain said power. If, while in use or for another application, he wishes to obtain another power, he will then connect together other drivers. Thus, he no longer needs to change the cable.
D'autres aspects, objets, avantages et caractéristiques de l'invention, seront présentés à la lecture de la description non restrictive qui suit et qui décrit des modes de réalisation préférés de l'invention donnés par le biais d'exemples seulement par référence aux figures suivantes, sur lesquelles :Other aspects, objects, advantages and features of the invention will be set forth in the following non-restrictive description describing preferred embodiments of the invention given by way of examples only by reference to following figures, in which:
-la figure 1 représente un câble à comportement CTP conventionnel, -la figure 2 représente un câble à comportement CTP selon l'invention,FIG. 1 represents a cable with conventional CTP behavior, FIG. 2 represents a cable with CTP behavior according to the invention,
-la figure 3 représente différentes variantes du câble selon l'invention,FIG. 3 shows different variants of the cable according to the invention,
-la figure 4 est une représentation schématique d'un moyen de connexion à bouton rotatif,FIG 4 is a schematic representation of a rotary knob connection means,
-la figure 5 est une représentation schématique d'un moyen de connexion à translation,FIG. 5 is a schematic representation of a translation connection means,
-la figure 6 est une représentation schématique d'un moyen de connexion à fiche,FIG 6 is a schematic representation of a plug connection means,
-la figure 7 est une représentation graphique des différentes résistances électriques pouvant être obtenues en fonction du branchement des conducteurs électriques sur un échantillon à quatre conducteurs, etFIG. 7 is a graphical representation of the different electrical resistances that can be obtained as a function of the connection of the electrical conductors to a four-conductor sample, and
-la figure 8 est une représentation graphique des possibilités d'obtention d'une puissance croissante en fonction des choix des conducteurs .FIG 8 is a graphical representation of the possibilities of obtaining an increasing power according to the choice of drivers.
Sur la figure 1 est représenté un câble autorégulant à comportement CTP conventionnel constitué par des conducteurs électriques (1) enrobés dans un alliage de polymères dit à comportement CTP (2) . La quantité d'alliage de polymères séparant les deux conducteurs détermine la résistance et est représentée par Rl.FIG. 1 shows a self-regulating cable with conventional CTP behavior consisting of electrical conductors (1) embedded in a polymer alloy known as CTP (2). The amount of polymer alloy separating the two conductors determines the strength and is represented by R1.
Sur la figure 2 est représenté un câble selon l'invention constitué par des conducteurs électriques (3, 4 et 5) enrobés dans un alliage de polymères dit à comportement CTP (2) . La quantité d'alliage de polymères séparant les divers conducteurs détermine la résistance : la résistance entre les conducteurs 3 et 4 est représentée par Rl ; la résistance entre les conducteurs 4 et 5 est représentée par R2 , la résistance entre les conducteurs 3 et 5 est représentée par R3 et la résistance entre d'une part la résultante du court-circuit des conducteurs 3 et 4 et d'autre part du conducteur 5 est représentée par R4. Ainsi, la résistance est modifiée selon le choix des conducteurs connectés ensembles .FIG. 2 shows a cable according to the invention consisting of electrical conductors (3, 4 and 5) embedded in a polymer alloy known as CTP (2). The amount of polymer alloy separating the various conductors determines the resistance: the resistance between the conductors 3 and 4 is represented by R1; the resistance between the conductors 4 and 5 is represented by R2, the resistance between the conductors 3 and 5 is represented by R 3 and the resistance between on the one hand the resultant of the short-circuit of the conductors 3 and 4 and on the other hand the conductor 5 is represented by R4. Thus, the resistance is changed according to the choice of connected conductors together.
Sur les figures 3A, 3B, 3C et 3D sont représentées différentes variantes du câble selon l'invention. Sur la figure 3A est représenté un câble à quatre conducteurs électriques de sections différentes (6 à 9) répartis de façon différente à l'intérieur du câble créant ainsi de multiples possibilités de résistances. Sur les figures 3B et 3C est représenté un câble à quatre conducteurs électriques de sections différentes (10 à 17) répartis de façon différente à l'intérieur des câbles de géométries diverses créant ainsi différentes possibilités de résistances. Sur la figure 3D est représenté un câble à quatre conducteurs électriques de sections identiques (18 à 21) répartis de façon identique dans le câble créant ainsi diverses possibilités de résistances. Il est donc possible d'obtenir différentes résistances et donc différentes puissance en fonction de la température en faisant varier la section des conducteurs électriques, leur répartition à l'intérieur même du câble, par la sélection des conducteurs connectés ensemble, tout en ayant la possibilité de créer des câbles de géométries différentes.In Figures 3A, 3B, 3C and 3D are shown different variants of the cable according to the invention. In Figure 3A is shown a cable with four electrical conductors of different sections (6 to 9) distributed differently inside the cable thus creating multiple possibilities of resistance. FIGS. 3B and 3C show a cable with four electrical conductors of different sections (10 to 17) distributed differently inside the cables of different geometries thus creating different possibilities of resistance. In Figure 3D is shown a cable with four electrical conductors of identical sections (18 to 21) distributed identically in the cable thus creating various possibilities of resistance. It is therefore possible to obtain different resistances and therefore different power depending on the temperature by varying the section of the electrical conductors, their distribution within the cable itself, by selecting the connected conductors together, while having the possibility to create cables of different geometries.
Sur la figure 4 est représenté un moyen de connexion à bouton rotatif permettant de sélectionner la résistance R5 ou R6 du câble à comportement CTP selon l'invention. Pour sélectionner la résistance R5 , il suffit de tourner le bouton rotatif de manière à ce que les contacts électriques (22) du bouton rotatif puissent entrer en contact avec les conducteurs électriques 23 et 25. De manière similaire, afin de sélectionner la résistance R6 , il suffit de tourner le bouton rotatif de manière à ce que les contacts électriques (22) du bouton rotatif puissent entrer en contact avec les conducteurs électriques 24 et 26.FIG. 4 shows a rotary knob connection means making it possible to select the resistance R5 or R6 of the CTP cable according to the invention. To select the resistor R5, simply turn the rotary knob so that the electrical contacts (22) of the rotary knob can come into contact with the electrical conductors 23 and 25. Similarly, in order to select the resistor R6, just turn the rotary knob so that the electrical contacts (22) of the rotary knob can come into contact with the electrical conductors 24 and 26.
Sur la figure 5 est représenté un moyen de connexion à translation permettant de sélectionner la résistance R7 ou R8 du câble à comportement CTP selon l'invention. Pour sélectionner la résistance R7 , il suffit de déplacer les contacts électriques (27) de manière à ce qu'ils puissent entrer en contact avec les conducteurs 28 et 30. De manière similaire, afin de sélectionner la résistance R8, il suffit de déplacer les contacts électriques (27) de manière à ce qu'ils puissent entrer en contact avec les conducteurs électriques 29 et 31.FIG. 5 shows a translation connection means making it possible to select the resistor R7 or R8 of the cable with CTP behavior according to the invention. To select the resistor R7, simply move the electrical contacts (27) so that they can come into contact with the conductors 28 and 30. Similarly, in order to select the resistor R8, simply move the electrical contacts (27) so that they can come into contact with the electrical conductors 29 and 31.
Sur la figure 6 est représenté un moyen de connexion à fiche permettant de sélectionner la résistance R9 ou RIO du câble à comportement CTP selon l'invention. Pour sélectionner la résistance R9 , il suffit d'insérer les conducteurs électriques 32 et 33 du câble dans les fiches correspondantes 35 et 36 du boitier connecteur (38) . De manière similaire, afin de sélectionner la résistance RIO, il suffit d'insérer les conducteurs électriques 32 et 34 du câble dans les fiches correspondantes 35 et 37 du boitier connecteur (38) .In Figure 6 is shown a plug connection means for selecting the resistor R9 or RIO cable CTP behavior according to the invention. To select the resistor R9, simply insert the electrical conductors 32 and 33 of the cable in the corresponding plugs 35 and 36 of the connector housing (38). Similarly, in order to select the resistor RIO, simply insert the electrical conductors 32 and 34 of the cable in the corresponding plugs 35 and 37 of the connector housing (38).
EXEMPLESEXAMPLES
Exemple 1 : Résistance en fonction des branchements.Example 1: Resistance according to the connections.
On a préparé un câble autorégulant à quatre conducteurs électriques tel que représenté sur la Figure 3D de la présente demande, la préparation dudit câble ayant été faite selon l'exemple 1 de la demande de brevet FR 0705142. On a réalisé les différents branchements suivants entre les conducteurs : A : 20 et 21, B : 18 et 20, C : 18 et 21, D : 18 et 19, E : 19 et 21. Le nom de la courbe correspond à celui des branchements .A self-regulating cable with four electrical conductors as shown in FIG. 3D of the present application was prepared, the preparation of said cable having been made according to example 1 of the patent application FR 0705142. The following different connections were made between the conductors: A: 20 and 21, B: 18 and 20, C: 18 and 21, D: 18 and 19, E: 19 and 21. The name of the curve corresponds to that of connections.
Pour chaque branchement, les mesures de résistances sont effectuées tous les mètres sur une longueur totale de 30 mètres . Les résultats sont présentés par les courbes de la Figure 7. Cette dernière montre les différentes résistances électriques que l'on peut obtenir en fonction du branchement des conducteurs électriques sur un câble à quatre conducteurs .For each connection, the resistance measurements are made every meter for a total length of 30 meters. The results are presented by the curves in Figure 7. This shows the different electrical resistances that can be obtained depending on the connection of the electrical conductors on a four-conductor cable.
La figure 7 montre la parfaite symétrie de l'élément chauffant à comportement CTP avec l'isotropie des propriétés électriques du câble, l'homogénéité de la répartition des charges conductrices à comportement CTP de l'alliage. Cela permet d'avoir plusieurs résistances identiques et non identiques sur un même produit.FIG. 7 shows the perfect symmetry of the heating element with CTP behavior with the isotropy of the electrical properties of the cable, the homogeneity of the distribution of the conductive fillers with CTP behavior of the alloy. This makes it possible to have several identical and non-identical resistors on the same product.
Cette combinaison de connexion offre la possibilité d'avoir plusieurs puissances de câble et cela permet aussi de multiplier la résistance d'un câble.This combination of connections offers the possibility of having several cable powers and this also makes it possible to multiply the resistance of a cable.
La multiplication de la résistance offre la possibilité d'augmenter la quantité de production d'un câble avec une seule résistance : en effet avec un câble à quatre conducteurs, nous avons la possibilité de couper en deux le câble et d'avoir deux câbles avec la même résistance.The multiplication of the resistance offers the possibility of increasing the production quantity of a cable with a single resistor: indeed with a cable with four conductors, we have the possibility to cut in two the cable and to have two cables with the same resistance.
En fonction du choix des conducteurs il est possible d'obtenir des résistances identiques ou non (symétrie des propriétés du câble, plusieurs combinaisons) . Exemple 2 : Courbe de puissance.Depending on the choice of conductors, it is possible to obtain identical or different resistances (symmetry of the properties of the cable, several combinations). Example 2: Power Curve.
Un câble identique à celui mis en œuvre dans l'exemple 1 a été utilisé. Les branchements suivants ont été successivement effectués : F : 18 et 21, G : 18 et 19 et H : 18 et 20. La puissance électrique en fonction de la température a été mesurée pour chaque branchement et les résultats sont illustrés sur la Figure 8. Le nom de la courbe correspond à celui des branchements .A cable identical to that used in Example 1 was used. The following connections were successively made: F: 18 and 21, G: 18 and 19 and H: 18 and 20. The electric power as a function of the temperature was measured for each connection and the results are illustrated in FIG. The name of the curve corresponds to that of the connections.
La figure 8 montre qu'en fonction du choix des conducteurs il est possible d'avoir différentes puissances. Le réglage de la puissance peut donc être fait en fonction du choix des connexions .Figure 8 shows that depending on the choice of drivers it is possible to have different powers. The power setting can be made according to the choice of connections.
Bien que la présente invention ait été décrite ci- dessus par le biais d'exemples de ses modes de réalisation préférées, il est entendu qu'elle peut être modifiée sans se détourner de l'esprit et de la nature de l'invention telle que définie dans les revendications annexées. Although the present invention has been described above by way of examples of its preferred embodiments, it is understood that it may be modified without departing from the spirit and nature of the invention as defined in the appended claims.

Claims

REVENDICATIONS
1. Câble autorégulant à comportement CTP (Coefficient de Température Positif) et à puissance électrique modulable caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois conducteurs électriques séparés par un alliage de polymères dit à comportement CTP, les conducteurs électriques étant tous destinés à être connectés deux à deux.1. Self-regulating cable with CTP behavior (Positive Temperature Coefficient) and modular electrical power characterized in that it comprises at least three electrical conductors separated by a polymer alloy said to CTP behavior, the electrical conductors are all intended to be connected two by two.
2. Câble autorégulant à puissance électrique modulable selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'alliage de polymères séparant les deux conducteurs connectés détermine la résistance du câble.2. adjustable self-regulating electrical power cable according to claim 1, characterized in that the amount of polymer alloy between the two connected conductors determines the resistance of the cable.
3. Cable autorégulant à puissance électrique modulable selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits conducteurs électriques sont tous identiques.3. Modulating electric power self-regulating cable according to claim 1 or 2, characterized in that said electrical conductors are all identical.
4. Câble autorégulant à puissance électrique modulable selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un desdits conducteurs électriques est de section différente . 4. adjustable self-regulating electric power cable according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of said electrical conductors is of different section.
5. Câble autorégulant à puissance électrique modulable selon la revendication 1, 2 ou 4, caractérisé en ce qu'au moins un desdits conducteurs électriques est fabriqué à partir de matériaux différents.5. adjustable self-regulating electric power cable according to claim 1, 2 or 4, characterized in that at least one of said electrical conductors is made from different materials.
6. Câble autorégulant à puissance électrique modulable selon l'une quelconques des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la distance entre deux conducteurs électriques successifs est identique.6. adjustable self-regulating electric power cable according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the distance between two successive electrical conductors is identical.
7. Câble autorégulant à puissance électrique modulable selon l'une quelconques des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la distance entre deux conducteurs électriques successifs est différente.7. adjustable self-regulating electrical power cable according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the distance between two successive electrical conductors is different.
8. Connecteur destiné à un câble autorégulant à comportement CTP et à puissance électrique modulable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen permettant de le relier à l'alimentation électrique et un moyen permettant de connecter les conducteurs électriques deux à deux. 8. Connector for a self-regulating cable with CTP behavior and adjustable electrical power according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises means for connecting it to the power supply and a means for connect the electrical conductors two by two.
9. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de connexion est à bouton rotatif, la rotation de celui-ci permettant de présélectionner la mise en contact des conducteurs du câble avec l'alimentation électrique.9. The connector of claim 8, characterized in that the connecting means is rotatable knob, the rotation thereof to preselect the contacting of the conductors of the cable with the power supply.
10. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de connexion est à translation, la translation des contacts électriques permettant de présélectionner la mise en contact des conducteurs du câble avec l'alimentation électrique.10. The connector of claim 8, characterized in that the connection means is translational, the translation of the electrical contacts for preselecting the contacting of the conductors of the cable with the power supply.
11. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de connexion est à fiche, la fiche permettant de présélectionner la mise en contact des conducteurs du câble avec l'alimentation électrique en connectant lesdits conducteurs dans le boitier pour sélectionner la valeur de résistance.11. The connector of claim 8, characterized in that the connecting means is plug, the plug for preselecting the contact of the cable conductors with the power supply by connecting said conductors in the box to select the value of resistance.
12. Dispositif permettant de générer une puissance électrique modulable, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et au moins un connecteur selon l'une quelconque des revendications 8 à 11.12. Device for generating a modular electrical power, characterized in that it comprises at least one cable according to any one of claims 1 to 7 and at least one connector according to any one of claims 8 to 11.
13. Utilisation du dispositif selon la revendication 12 pour générer une puissance électrique modulable à l'aide d'un câble unique comprenant au moins trois conducteurs électriques insérés dans un alliage dit à comportement CTP, cet alliage étant lui-même composé de polymères chargés de particules conductrices électriques. 13. Use of the device according to claim 12 for generating a modular electrical power using a single cable comprising at least three electrical conductors inserted into a so-called CTP alloy, this alloy being itself composed of polymers loaded with electrically conductive particles.
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