Brevet FR2960712A1 — publié le 20111202

B 11-2242FR 1 Mesure de l'activité électrique transitoire dans des systèmes de distribution d'électricité d'aéronefs La présente invention est relative à des systèmes de distribution d'énergie électrique pour aéronefs, et en particulier à la mesure de l'activité électrique transitoire dans ceux-ci. Les systèmes d'alimentation en électricité et autres systèmes de distribution de courant des aéronefs sont exposés à toutes sortes de perturbations, lesquelles peuvent déclencher des phénomènes électriques transitoires. Par exemple, une panne d'un équipement ou la foudre peut provoquer des surintensités et des surtensions transitoires. Des courts-circuits peuvent également induire des pointes transitoires. De telles transitoires sont susceptibles d'aboutir à la formation d'un arc électrique dans le système de distribution d'électricité et/ou à une surchauffe de composants de circuits, ce qui risque à son tour de faire courir des risques d'incendie. Dans ce contexte, la tendance est à concevoir des systèmes d'alimentation électrique d'aéronefs et autres de manière à ce qu'ils fonctionnent à des tensions de plus en plus hautes et donc à des intensités de plus en plus basses, ce qui permet de réduire le poids des câbles du système. Dans un aéronef, on peut employer des systèmes électriques à courant continu aussi bien qu'à courant alternatif. Dans la technique antérieure, les transitoires ont été traditionnellement mesurées à l'aide d'un transducteur de courant, lequel, dans des systèmes à courant continu, doit interrompre le circuit faisant l'objet de mesures afin d'y être inséré. La figure 1 représente un tel système selon la technique antérieure, comprenant un système de distribution 1l d'électricité ayant une source 12 de courant continu connectée à une charge 14. Un phénomène d'arc électrique 15 est mesuré par un transducteur 13 de courant, lequel est monté en série dans le circuit entre la charge 14 et la source 12 de courant. L'arc produit, dans le circuit, une force contre-électromotrice d'environ 20 V, la force contre-électromotrice étant sensiblement indépendante de la tension de la source. Comme on utilise des tensions de source plus hautes, la variation d'intensité liée au phénomène d'arc devient de plus en plus faible en comparaison de l'intensité globale du système et il est par conséquent plus difficile de mesurer la variation d'intensité. Une autre solution possible selon la technique antérieure comporte la mesure d'une onde progressive superposée à la tension du système, engendrée par la transitoire électrique. Ce procédé repose sur la connaissance d'une impédance caractéristique du circuit qui n'est pas régulée dans une installation électrique. La présente invention propose un système de distribution d'énergie électrique pour aéronef, comprenant une source de courant connectée électriquement à une charge électrique et au moins un dispositif d'interruption de circuit servant à interrompre le courant dans le système de distribution d'électricité, comprenant en outre un dispositif de distinction connecté au système pour distinguer un phénomène électrique transitoire dans le système d'avec un niveau de régime permanent d'activité électrique dans le système, le phénomène électrique transitoire créant une différence de potentiel dans tout ou partie du dispositif de distinction, le dispositif d'interruption de circuit servant à interrompre le courant passant dans le système de distribution d'électricité si la différence de potentiel dans le dispositif de distinction dépasse une tension de seuil. En outre, la présente invention propose un procédé de mesure d'activité électrique transitoire dans un système de distribution d'électricité pour aéronef, comprenant la connexion d'un dispositif de distinction au système de distribution d'électricité, le dispositif de distinction servant à séparer un phénomène électrique transitoire dans le système d'avec un niveau de fond d'activité électrique dans le système, l'activité électrique transitoire dans le système créant une différence de potentiel dans tout ou partie du dispositif de distinction, le contrôle de la différence de potentiel créée dans tout ou partie du dispositif de distinction et l'intervention d'un dispositif d'interruption de circuit pour interrompre le courant passant dans le système si la différence de potentiel dépasse une tension de seuil. En régime permanent de fonctionnement à courant continu du système électrique, sans survenance de formation d'arc ni d'aucune autre forme de pointe transitoire, il ne passe sensiblement pas de courant dans le dispositif de distinction. Cependant, lorsque survient une pointe, le courant passant dans le système et donc dans le détecteur change relativement vite et le dispositif de distinction se laisse traverser par le courant. Puisqu'il s'agit de la variation d'intensité dont la mesure est permise par le dispositif de distinction, la valeur de l'intensité/tension de fond en régime permanent ne contrarie pas la mesure. La présente invention offre l'avantage de séparer la transitoire du courant à régime permanent, ce qui permet une mesure simple de la transitoire. En comparaison de la solution selon la technique antérieure consistant à mesurer une onde progressive superposée à la tension du système, la présente invention propose un moyen bien plus simple et moins onéreux pour mesurer une transitoire. Dans une forme avantageuse de réalisation de l'invention, le dispositif de distinction peut comporter au moins une résistance connectée à au moins un condensateur. A l'aide de composants de circuits simples, montés dans le dispositif de distinction, le dispositif ne permet qu'à des courants transitoires de passer dans le système de distribution d'électricité. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un circuit représentant un système électrique selon la technique antérieure ; et - les figures 2 à 4 sont des vues schématiques de circuits représentant des formes de réalisation selon l'invention. La figure 1 représente un système de distribution 11 d'électricité pour aéronef selon la technique antérieure, comprenant une source 12 de courant qui peut être alternatif ou continu, et une charge 14 qui peut être constituée par n'importe laquelle des charges électriques d'un aéronef telles que, par exemple, des systèmes de commandes de vol ou des systèmes d'éclairage. Un arc 15 survient dans le système de distribution 11 d'électricité, ce qui provoque une fluctuation transitoire du courant passant dans le système. Un transducteur 13 de courant est disposé directement dans le circuit, en série avec la charge 14 afin de réaliser une mesure directe du changement d'intensité provoquée par le phénomène de formation d'arc 15. Le fonctionnement de la présente invention repose sur le fait que, pendant une transitoire telle qu'un phénomène de formation d'arc dans le circuit, une tension transitoire instantanée est imposée dans le système. Dans le cas du phénomène d'arc, l'intensité doit rester constante du fait de l'inductance du circuit ; on y parvient par une conversion d'une partie de l'énergie inductive 1 -LI2 qui neutralise l'effet de la tension transitoire et permet par conséquent au courant du circuit de rester inchangé dans le cas initial de la transitoire électrique. Cet accroissement de la transitoire dans la tension du système peut être mesuré si la mesure est faite par rapport à la tension totale du système ou de quelque tension neutre invariante du système. La figure 2 représente une première forme de réalisation de l'invention, il y est représenté schématiquement un système de distribution 21 d'électricité d'aéronef. La source 12 de courant est, dans la présente forme de réalisation, une source de courant continu. On constate qu'il y a une inductance 29 de circuit à constantes localisées, répartie dans tout le circuit, qui connecte la source 12 à la charge 14. S'il se produit un phénomène de formation d'arc 15, une tension est instanciée dans l'arc lui-même. Cette transitoire de tension tend à avoir pour effet de réduire la tension de la charge et ainsi l'intensité de la charge ; cependant, en raison de l'inductance du circuit, une diminution de l'intensité instantanée n'est pas permise. L'inductance du circuit provoque une hausse de la tension du système pour compenser la transitoire de tension de l'arc. Un dispositif de en tension, ce distinction 23, également appelé ici capteur 23, est connecté au système 21 en des points de connexion 26 et 27. Le dispositif de distinction 23 permet de distinguer l'activité électrique transitoire d'avec l'activité électrique en régime permanent. Le dispositif 23 constitue une section parallèle de circuit connectée aux pôles de la source 12 de courant. Le dispositif de distinction 23 comporte un condensateur 24 et une résistance 25 et, dans des circonstances normales, l'intensité du condensateur est nulle et, dans l'état de pleine charge du condensateur, la tension dans la résistance 25 est nulle elle aussi. Le condensateur 24 et la résistance 25 sont montés en série. En régime transitoire, la tension dans le capteur 23 augmente du fait de l'énergie inductive compensatrice du circuit ; cependant, la tension dans le condensateur ne peut pas changer instantanément, puisque la résistance 25 est en série avec elle. Par conséquent, la transitoire de tension apparaît dans la résistance 25, ce qui permet à son tour une mesure. La tension est mesurée aux points 27 et 28, comme représenté sur la figure 2. La figure 3 représente une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif de distinction ou capteur 33 comporte une inductance 34 ainsi que le condensateur 24 et la résistance 25 de la première forme de réalisation. Ainsi, le capteur 33 comporte un circuit résonnant, lequel résonne pendant un temps proportionnel à la transitoire de formation d'arc. L'inductance 34, le condensateur 24 et la résistance 25 sont montés en série, mais on peut utiliser diverses configurations de ces composants. Dans la présente forme de réalisation, la source 12 de courant peut être une source de courant alternatif ou continu. Si on utilise une source de courant continu, il ne passe pas de courant dans le capteur 33 lors du fonctionnement en régime permanent du système de distribution 31 d'électricité. La figure 4 représente encore une autre forme de réalisation de l'invention, qui convient en particulier pour des sources de courant alternatif, et dans celle-ci le dispositif de distinction/le capteur 43 comporte un condensateur 24 et une résistance 25, qui sont une fois encore montés en série. Le capteur 43 comporte un pont de diodes constitué d'une première, d'une deuxième, d'une troisième et d'une quatrième diodes 44 à 47 pour redresser le signal de courant alternatif dans le capteur 43. De la sorte, en fonctionnement à courant alternatif permanent du système, le pont de diodes 44, 45, 46 et 47 limite fortement le passage du courant alternatif permanent dans le dispositif de distinction 43, mais permet la transmission d'une pointe transitoire le long du dispositif de distinction 43 et sa mesure dans la résistance 25. Le relevé par le capteur s'effectue en mesurant la différence de potentiel entre les points 48 et 49 de la figure 4. Dans chacune des formes de réalisation, la tension mesurée dans la résistance 25 est basse ou sensiblement nulle lors du fonctionnement en régime permanent du système de distribution d'électricité. Lorsqu'une transitoire électrique survient en quelque lieu que ce soit dans le système, la pointe de puissance provoque, dans la résistance 25, l'apparition d'une différence de potentiel mesurée à l'aide d'un voltmètre. Si la tension dans la résistance dépasse une valeur seuil, il est possible de prévoir une action pour empêcher l'endommagement du système de distribution d'électricité. Par exemple, un disjoncteur présent dans le système peut être amené à déclencher pour mettre fin au passage du courant. Le dispositif de distinction 23, 33, 43 selon la présente invention peut être adapté à des systèmes de distribution d'électricité existants. REVENDICATIONS1. Système de distribution (21) d'électricité pour aéronef, comprenant une source (12) de courant connectée électriquement à une charge électrique (14) et au moins un dispositif d'interruption de circuit servant à interrompre le courant dans le système de distribution (21) d'électricité, comprenant en outre un dispositif de distinction (23) connecté au système (21) pour distinguer un phénomène électrique transitoire (15) dans le système (21) d'avec un niveau de régime permanent d'activité électrique dans le système, le phénomène électrique transitoire (15) créant une différence de potentiel dans tout ou partie du dispositif de distinction (23), le dispositif d'interruption de circuit servant à interrompre le courant passant dans le système de distribution (21) d'électricité si la différence de potentiel dans le dispositif de distinction (23) dépasse une tension de seuil. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de distinction (23) comporte au moins une résistance (25) connectée à au moins un condensateur (24). 3. Système selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de distinction (23) comporte en outre au moins une inductance (34). 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de distinction (23) est monté en parallèle avec la source (12) de courant et la charge (14). 5. Système selon la revendication 3, dans lequel la résistance (25) et le/les condensateurs (24) et/ou inductances (34) sont montés en série les uns avec les autres. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la source (12) de courant est constituée par une source de courant alternatif et le dispositif de distinction (23) est constitué par un pont de diodes (44-47) pour filtrer un courant alternatif. 7. Procédé de mesure d'activité électrique transitoire dans un système de distribution (21) d'électricité pour aéronef, comprenant la connexion d'un dispositif de distinction (23) au système dedistribution (21) d'électricité, le dispositif de distinction (23) servant à séparer un phénomène électrique transitoire (15) dans le système (21) d'avec un niveau de fond d'activité électrique dans le système (21), l'activité électrique transitoire dans le système (21) créant une différence de potentiel dans tout ou partie du dispositif de distinction (23), le contrôle de la différence de potentiel créée dans tout ou partie du dispositif de distinction (23) et l'intervention d'un dispositif d'interruption de circuit pour interrompre le courant passant dans le système (21) si la différence de potentiel dépasse une tension de seuil. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de distinction (23) comporte une résistance (25) et l'étape de contrôle consiste à contrôler la différence de potentiel dans la résistance (25). 9. Dispositif de distinction destiné à être connecté à un système de distribution (21) d'électricité d'aéronef, le dispositif de distinction (23) servant à distinguer un phénomène électrique transitoire (15) dans le système d'avec un niveau de fond d'activité électrique dans le système, le phénomène électrique transitoire (15) créant une différence de potentiel dans tout ou partie du dispositif de distinction (23).