Brevet FR2987033A1 — publié le 20130823

ISOLEMENT DES FUMEES DE TURBINE A AIR DYNAMIQUE CONTEXTE DE L'INVENTION La présente invention concerne des systèmes d'alimentation d'urgence et, en particulier, des systèmes d'alimentation d'urgence utilisés dans un avion afin d'isoler la fumée associée à des sources de puissance défaillantes. Les applications aéronautiques s'appuient sur des réseaux de distribution d'énergie électrique pour alimenter un grand nombre de systèmes critiques dans l'avion. Une distribution fiable et redondante d'énergie électrique est nécessaire pour garantir la disponibilité des systèmes critiques. Par exemple, une application aéronautique 10 particulière peut comprendre des génératrices principales associées à chacun des moteurs principaux, un groupe auxiliaire de puissance (APU) et une génératrice de turbine à air dynamique (RAT). En fonctionnement normal, la puissance est délivrée par les génératrices principales et/ou 1'APU. La RAT est déployée dans des conditions d'urgence pour compenser un manque de disponibilité de puissance des sources 15 classiques. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Des exemples de modes de réalisation comprennent un système de génération et de distribution d'énergie électrique, comprenant une turbine à air dynamique, un premier bus continu essentiel, un deuxième bus continu essentiel, un troisième bus continu 20 essentiel, un premier contacteur disposé entre les premier et troisième bus continus essentiels, un deuxième contacteur disposé entre les deuxième et troisième bus continus essentiels, un troisième contacteur disposé entre la turbine à air dynamique et le troisième bus continu essentiel, et un système d'isolement des fumées de turbine à air dynamique comprenant un premier circuit de commande couplé au premier contacteur, 25 un deuxième circuit de commande couplé au deuxième contacteur, un troisième circuit de commande couplé au troisième contacteur et un commutateur d'inhibition de transfert couplé aux premier, deuxième et troisième circuits de commande. Le troisième contacteur peut comprendre un contacteur de ligne de turbine à air dynamique (RLC). Le système peut en outre comprendre un circuit de déploiement-réveil couplé aux premier, deuxième et troisième circuits de commande. Le circuit de déploiement-réveil peut comprendre une porte OU comportant une entrée de déploiement manuel et une entrée de déploiement automatique. Le système peut en outre comprendre une porte ET disposée entre le commutateur d'inhibition de transfert et les premier, deuxième et troisième circuits de commande. La porte ET peut être disposée entre le circuit de déploiement-réveil et les premier, deuxième et troisième circuits de commande. Le circuit de déploiement-réveil peut être configuré pour avoir la priorité sur le commutateur d'inhibition de transfert. Le système peut en outre comprendre un circuit de bascule disposé entre le circuit de déploiement-réveil et la porte ET. Le premier circuit de commande peut être configuré pour ouvrir le premier contacteur en réponse à un signal logique provenant du commutateur d'inhibition de transfert, isolant de ce fait le premier bus continu essentiel. Le deuxième circuit de commande peut être configuré pour ouvrir le deuxième 20 contacteur en réponse au signal logique provenant du commutateur d'inhibition de transfert, isolant de ce fait le deuxième bus continu essentiel. Le troisième circuit de commande peut être configuré pour fermer le troisième contacteur en réponse au signal logique provenant du commutateur d'inhibition de transfert, couplant de ce fait la RAT au troisième bus essentiel. 25 Des exemples de modes de réalisation supplémentaires comprennent un système d'isolement des fumées de turbine à air dynamique, comprenant un premier circuit de commande configuré pour être couplé à un premier contacteur, un deuxième circuit de commande configuré pour être couplé à un deuxième contacteur, un troisième circuit de commande configuré pour être couplé à un troisième contacteur, qui peuvent 30 comprendre un contacteur de ligne de turbine à air dynamique, et un commutateur d'inhibition de transfert couplé aux premier, deuxième et troisième circuits de commande, le commutateur d'inhibition de transfert peut comprendre une position normale, une position principale et une position essentielle sollicitée par ressort. Le système peut en outre comprendre un circuit de déploiement-réveil couplé 5 aux premier, deuxième et troisième circuits de commande. Le circuit de déploiement-réveil peut comprendre une porte OU comportant une entrée de déploiement manuel et une entrée de déploiement automatique. Le circuit de déploiement-réveil peut être configuré pour avoir la priorité sur le commutateur d'inhibition de transfert. 10 Le système peut en outre comprendre une porte ET disposée entre le commutateur d'inhibition de transfert et les premier, deuxième et troisième circuits de commande. La porte ET peut être disposée entre le circuit de déploiement-réveil et les premier, deuxième et troisième circuits de commande. 15 Le premier circuit de commande peut être configuré pour ouvrir le premier contacteur et le deuxième contacteur, et fermer le RLC en réponse à un signal logique provenant du commutateur d'inhibition de transfert dans au moins l'une des positions principale et essentielle. D'autres exemples de modes de réalisation comprennent un procédé pour isoler 20 des fumées d'avion, le procédé comprenant la génération d'un signal de désenfumage à partir d'un commutateur d'inhibition de transfert qui est couplé à un contacteur de ligne de turbine à air dynamique, et en réponse au signal de désenfumage, la fermeture d'un contacteur de ligne de turbine à air dynamique couplé au commutateur d'inhibition de transfert, et en réponse à la génération d'un signal de déploiement-réveil, la 25 neutralisation du commutateur d'inhibition de transfert, et le maintien du contacteur de ligne de turbine à air dynamique dans une position fermée. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'objet qui est considéré en tant qu'invention est montré en particulier et revendiqué distinctement dans les revendications à la fin de la description. Les 30 caractéristiques qui précèdent et d'autres, et les avantages de l'invention sont évidents à partir de la description détaillée qui suit lue conjointement avec les dessins joints, dans lesquels la figure 1 est un schéma de circuit à ligne unique d'un exemple de système de génération et de distribution d'énergie électrique ; la figure 2 illustre un exemple de système d'isolement des fumées qui peut être mis en oeuvre avec l'exemple de système de génération et de distribution d'énergie électrique de la figure 1 ; et la figure 3 illustre un organigramme d'un procédé pour un isolement des fumées d'avion selon un mode de réalisation. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 est un schéma de circuit à ligne unique de système de génération et de distribution d'énergie électrique (EPGDS) 10. Une alimentation électrique est appliquée au EPGDS 10 par diverses sources de puissance comprenant, mais sans y être limitées, des génératrices à fréquence variable (VFG) 12a et 12b associées à des moteurs principaux 14a et 14b, respectivement, et un groupe auxiliaire de puissance (APU) 16. La puissance est distribuée dans tout l'avion à diverses charges (non montrées) par l'intermédiaire de centres d'alimentation électrique EPC1, EPC2 et EPC3. Le centre d'alimentation électrique EPC1 comprend un premier bus alternatif 18a, une unité de transformateur-redresseur (TRU) 20a, un premier bus continu 22a, un premier bus continu essentiel 24a, un premier bus continu de batterie 26a et un bus continu d'urgence 28. Le centre d'alimentation électrique EPC2 comprend un deuxième bus alternatif 18b, une unité de transformateur-redresseur (TRU) 20b, un deuxième bus continu 22b, un deuxième bus continu essentiel 24b et un deuxième bus continu de batterie 26b. Les deux centres d'alimentation électrique EPC1 et EPC2 comprennent une pluralité de contacteurs et au moins un contrôleur pour connecter de manière sélective les bus alternatifs et continus les uns aux autres dans diverses configurations sur la base d'une puissance disponible pour réaliser un système très fiable. Le schéma de ligne unique illustre la distribution de puissance entre divers EPC, et ne reflète pas les interconnections de source de puissance internes à chaque EPC (c'est-à-dire, une puissance fonctionnelle utilisée par des éléments de circuit et des contrôleurs pour mettre en oeuvre chaque EPC). La puissance d'urgence est délivrée par l'intermédiaire d'un déploiement de RAT 32 et d'une alimentation électrique générée par la génératrice de RAT 34. La puissance d'urgence est distribuée par l'intermédiaire du centre d'alimentation électrique EPC3, qui comprend une unité de commande de génératrice de RAT (GCU) 36, qui est chargée de commander les divers relais et contacteurs pour commander la distribution de puissance par l'intermédiaire du centre d'alimentation électrique EPC3. Dans le mode de réalisation montré sur la figure 1, la GCU de RAT 36 comprend un contrôleur de génératrice de RAT 38 et un contrôleur de puissance d'urgence (EPC) 40, un relais 42 et un contacteur de ligne de RAT (RLC) 44, un bus alternatif essentiel 46, une TRU 48, des contacteurs 50, 52 et 54, et un troisième bus continu essentiel 24c. Dans le mode de réalisation montré sur la figure 1, le centre d'alimentation électrique EPC1 reçoit une puissance alternative (AC) de la VFG 12a pour une distribution par l'intermédiaire du bus alternatif 18a. La puissance alternative est distribuée de manière sélective du bus alternatif 18a à diverses charges (non montrées), au centre d'alimentation électrique EPC2 par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs contacteurs (non montrés), à une TRU 20a pour une conversion en une sortie continue, et au centre d'alimentation électrique EPC3. La TRU 20a convertit la puissance alternative délivrée par le bus alternatif 18a en une sortie continue qui est distribuée de manière sélective par l'intermédiaire du bus continu 22a à diverses charges continues (non montrées), au bus continu essentiel 24a, et au bus continu 22b. De même, le centre d'alimentation électrique EPC2 reçoit une puissance alternative de la VFG 12b pour une distribution par l'intermédiaire du bus alternatif 18b. La puissance alternative est distribuée de manière sélective du bus alternatif 18b à diverses charges (non montrées), au centre d'alimentation électrique EPC1 par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs contacteurs (non montrés), à une TRU 20b pour une conversion en une sortie continue, et au centre d'alimentation électrique EPC3. La TRU 20b convertit la puissance alternative délivrée par le bus alternatif 18b en une sortie continue qui est distribuée de manière sélective par l'intermédiaire du bus continu 22b à diverses charges continues (non montrées), au bus continu essentiel 24b, et au bus continu 22a (sauvegarde redondante vers le bus continu 22a). Les premier et deuxième bus continus essentiels 24a et 24b fournissent une puissance à des charges continues essentielles (non montrées). En plus d'une redondance entre les bus continus 22a et 22b, une redondance est prévue entre les premier et deuxième bus continus essentiels 24a et 24b pour garantir qu'une puissance est toujours disponible pour les charges essentielles. Par exemple, en plus de la puissance continue fournie par l'intermédiaire du premier bus continu 22a, le premier bus continu essentiel 24a peut recevoir une puissance de la source de batterie 30a, du deuxième bus continu essentiel 24b, ou du troisième bus continu essentiel 24c. De même, le premier bus continu essentiel 24a peut distribuer ou fournir une puissance au troisième bus continu essentiel 24c, au deuxième bus continu essentiel 24b, et/ou à la batterie 30a pour la charge de la batterie. Le deuxième bus continu essentiel 24b est également connecté pour recevoir et/ou distribuer une puissance du/au troisième bus continu essentiel 24c, de/à la source de batterie 30b, et/ou du/au premier bus continu essentiel 24a. En ce qui concerne le centre d'alimentation électrique EPC3, en fonctionnement normal, une puissance est appliquée au bus alternatif essentiel 46 à partir de l'un ou l'autre du premier bus alternatif 18a et du deuxième bus alternatif 18b par l'intermédiaire du commutateur 42. Le bus alternatif essentiel 46 distribue la puissance alternative à diverses charges (non montrées), ainsi qu'à la TRU 48 pour une conversion en une puissance continue qui est délivrée par l'intermédiaire du contacteur 50 pour une distribution sur le troisième bus continu essentiel 24c. La RAT 32 reste non déployée pendant un fonctionnement normal, et par conséquent la génératrice de RAT 34 ne fournit pas de puissance électrique. Un contrôleur de génératrice de RAT (RGC) 38, qui est chargé de réaliser la régulation, la protection, la commande, le test intégré (BIT) et la 20 quantification des paramètres de fonctionnement associés à la génératrice de RAT, n'est actif que pendant le fonctionnement de la RAT 32 (c'est-à-dire, pendant des opérations d'urgence). L'EMPC 40, d'autre part, agit en tant que gestionnaire de bus alternatifs et continus essentiels par l'intermédiaire des contacteurs 50, 52 et 54, des commutateurs 42 et du RLC 44, et détermine, sur la base des niveaux de tension surveillés, s'il convient 25 ou non de déployer la RAT 32. A ce titre, l'EMPC 40 fonctionne dans tous les modes de fonctionnement (c'est-à-dire, normal et d'urgence) et doit rester alimenté également en vue d'une perte de puissance d'urgence. Dans un mode de réalisation, des conditions et des procédures d'isolement des fumées peuvent être réalisées par l'équipage de vol pour isoler des systèmes, des 30 sources de puissance et des bus pour évaluer et éteindre des sources et des émissions d'incendie possibles. La figure 2 illustre un exemple de système d'isolement des fumées 200 qui peut être mis en oeuvre avec l'EPGDS 10 de la figure 1. Le système peut être mis en oeuvre pour isoler toute source de puissance ou tout bus de sa source de puissance. Lorsque des procédures relatives à la fumée sont décrétées par l'équipage, le 35 système 200 empêche un transfert d'une autre source de puissance vers ce bus qui est isolé. Le système 200 comprend un commutateur d'inhibition de transfert (commande pilote) 205 qui peut être activé manuellement afin d'isoler la fumée provenant d'une ou de plusieurs des sources de puissance, comme décrit ici. Le système 200 comprend en outre un circuit de déploiement-réveil 210 qui comprend une porte OU 211 ayant une entrée de déploiement manuel 212 qui peut être activée manuellement pour indiquer qu'une ou plusieurs des sources de puissance doivent être isolées et une entrée de déploiement automatique 213 qui peut être activée automatiquement pour indiquer qu'une ou plusieurs des sources de puissance doivent être isolées. Le système 200 comprend en outre un circuit de bascule 215 pour verrouiller la sortie de la porte OU 211 pour maintenir la priorité du signal de déploiement. Le système 200 comprend en outre une porte ET 220 avec les sorties du commutateur d'inhibition de transfert 205 et du circuit de bascule 215 en tant qu'entrées. La sortie du circuit de bascule 215 est inversée au niveau de la porte ET 220. La sortie de la porte ET 220 est couplée à des modules à retard 225, 230, 235, qui génèrent un retard pour signaler à un circuit de commande 226, 231, 236 respectif d'ouvrir/fermer les contacteurs 50, 52 et 54 lors de l'activation de l'isolement des fumées comme décrit davantage ici. Dans un mode de réalisation, le commutateur d'inhibition de transfert 205 est un commutateur à trois positions. Une position normale est une position par défaut dans laquelle le commutateur d'inhibition de transfert 205 ne génère pas une sortie logique indiquant une condition d'isolement des fumées. Le commutateur d'inhibition de transfert 205 comprend également une position principale et essentielle (ESS). Dans un mode de réalisation, la position principale est activée par ressort et configurée pour retourner à la position normale après une période de temps préconfigurée. Dans un mode de réalisation, la position ESS n'est pas sollicitée par ressort et est configurée pour rester dans la position ESS jusqu'à ce qu'elle soit retirée manuellement. Lors d'un placement dans l'une ou l'autre des positions principale et ESS, un « 1 » logique (c'est-à-dire, un signal de désenfumage) est généré au niveau de la porte ET 220. En réponse au signal de désenfumage, le RLC 44 est commandé dans la position de puissance d'urgence connectant à la génératrice de RAT 34. Cette séquence ouvre également les contacteurs 52, 54. Le RLC 44 reste ouvert tant que le commutateur de transfert d'inhibition est dans l'une des positions principale et ESS ou si une activation d'urgence du RLC 44 est invoquée. L'activation d'urgence du RLC 44 est invoquée par le circuit de déploiement-réveil 210 comme décrit ici. Dans un mode de réalisation, l'activation d'urgence du RLC 44 a la priorité sur l'activation de la sortie du commutateur de transfert d'inhibition 205. Une fois que le circuit de déploiement-réveil 210 est activé, le commutateur d'inhibition de transfert 205 est verrouillé et ne peut pas commander le RLC 44. Dans un mode de réalisation, lors du retrait du signal de désenfumage du commutateur d'inhibition de transfert 205, le RLC 44 est refermé dans l'état de fonctionnement normal, et les contacteurs 52, 54 sont refermés dans un état de fonctionnement normal. La figure 3 illustre un organigramme d'un procédé 300 pour un isolement des fumées d'avion selon un exemple de mode de réalisation. Au bloc 310, le système 200 génère un signal de désenfumage à partir de l'une des positions principales et ESS du commutateur d'inhibition de transfert 205. Au bloc 320, en réponse au signal de désenfumage, le RLC 44 est fermé dans l'état de puissance d'urgence, et au bloc 330, les contacteurs 52, 54 sont ouverts. Au bloc 340, si un signal de déploiement-réveil est généré dans le circuit de déploiement-réveil 210, alors au bloc 360, le commutateur de transfert d'inhibition 205 est neutralisé comme décrit ici. Le signal de déploiement-réveil transfère la commande du RLC 44 et du contacteur 52 et 54 au RGC 36. Indépendamment de la génération du signal de déploiement-réveil au bloc 340, les procédures d'isolement des fumées sont achevées au bloc 350. Bien que l'invention ait été décrite en détail en relation avec seulement un nombre limité de modes de réalisation, on devrait facilement comprendre que l'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation présentés. Au lieu de cela, l'invention peut être modifiée pour incorporer un nombre quelconque de variantes, de modifications, de substitutions ou d'agencements équivalents non décrits jusqu'ici, mais qui sont appropriés à l'étendue de l'invention. En plus, bien que divers modes de réalisation de l'invention aient été décrits, on doit comprendre que des aspects de l'invention peuvent comprendre seulement certains des modes de réalisation décrits. Par conséquent, l'invention ne doit pas être considérée comme étant limitée par la description qui précède, mais n'est limitée que par l'étendue des revendications jointes. REVENDICATIONS1. Système d'isolement des fumées de turbine à air dynamique (RAT) (200) comprenant : un premier circuit de commande (231) configuré pour être couplé à un premier contacteur (52) ; un deuxième circuit de commande (236) configuré pour être couplé à un deuxième contacteur (54) ; un troisième circuit de commande (226) configuré pour être couplé à un troisième contacteur (50) ; et un commutateur d'inhibition de transfert (205) couplé aux premier, deuxième et troisième circuits de commande (231, 236, 226). 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le commutateur d'inhibition de transfert (205) comprend une position normale, une position principale et une position essentielle sollicitée par ressort. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le troisième contacteur (50) comprend un contacteur de ligne de turbine à air dynamique (RLC). 4. Système selon la revendication 3, comprenant en outre un circuit de déploiement-réveil (210) couplé aux premier, deuxième et troisième circuits de commande (231, 236, 226). 5. Système selon la revendication 4, dans lequel le circuit de déploiement-réveil (201) comprend une porte OU (211) ayant une entrée de déploiement manuel (212) et une entrée de déploiement automatique (213). 6. Système selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le circuit de déploiement-réveil (210) est configuré pour avoir la priorité sur le commutateur d'inhibition de transfert (205). 7. Système selon la revendication 4, 5 ou 6, comprenant en outre une porte ET (220) disposée entre le commutateur d'inhibition de transfert (205) et les premier, deuxième et troisième circuits de commande (231, 236, 226). 8. Système selon la revendication 7, dans lequel la porte ET (220) est disposée entre le circuit de déploiement-réveil (205) et les premier, deuxième et troisième circuits de commande (231, 236, 226). 9. Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, dans lequel le premier circuit de commande (231) est configuré pour ouvrir le premier contacteur (52) et le deuxième contacteur (54), et fermer le RLC en réponse à un signal logique provenant du commutateur d'inhibition de transfert (205) dans au moins l'une des positions principale et essentielle. 10. Système de génération et de distribution d'énergie électrique (10), 10 comprenant : une turbine à air dynamique (RAT) (32) ; un premier bus continu (DC) essentiel (24a) ; un deuxième bus continu essentiel (24b) ; un troisième bus continu essentiel (24c) ; 15 un premier contacteur (52) disposé entre les premier et troisième bus continus essentiels (24a, 24c) ; un deuxième contacteur (54) disposé entre les deuxième et troisième bus continus essentiels (24b, 24c) ; un troisième contacteur (50) disposé entre la RAT (32) et le troisième bus 20 continu essentiel (24c) ; et un système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier circuit de commande (231) est couplé au premier contacteur (52) ; le deuxième circuit de commande (236) est couplé au deuxième contacteur (54) ; et le troisième circuit de commande (226) est couplé au troisième contacteur (50). 25 11. Système selon la revendication 10, dans lequel le troisième contacteur (50) comprend un contacteur de ligne de turbine à air dynamique (RLC). 12. Système selon la revendication 11, comprenant en outre un circuit de déploiement-réveil (210) couplé aux premier, deuxième et troisième circuits de commande (231, 236, 226). 13. Système selon la revendication 12, dans lequel le circuit de déploiement-réveil (210) comprend une porte OU (211) ayant une entrée de déploiement manuel (212) et une entrée de déploiement automatique (213). 14. Système selon la revendication 12 ou 13, comprenant en outre une porte ET (220) disposée entre le commutateur d'inhibition de transfert (205) et les premier, deuxième et troisième circuits de commande (231, 236, 226). 15. Système selon la revendication 14, dans lequel la porte ET (220) est disposée entre le circuit de déploiement-réveil (205) et les premier, deuxième et troisième circuits de commande (231, 236, 226). 16. Système selon la revendication 15, dans lequel le circuit de déploiement- réveil (210) est configuré pour avoir la priorité sur le commutateur d'inhibition de transfert (205). 17. Système selon la revendication 16, comprenant en outre un circuit de bascule (215) disposé entre le circuit de déploiement-réveil (210) et la porte ET (220). 18. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 17, dans lequel le premier circuit de commande (231) est configuré pour ouvrir le premier contacteur (54) en réponse à un signal logique provenant du commutateur d'inhibition de transfert (205), isolant de ce fait le premier bus continu essentiel (24a). 19. Système selon la revendication 18, dans lequel le deuxième circuit de 20 commande (236) est configuré pour ouvrir le deuxième contacteur (54) en réponse au signal logique provenant du commutateur d'inhibition de transfert (205), isolant de ce fait le deuxième bus continu essentiel (24b). 20. Système selon la revendication 19, dans lequel le troisième circuit de commande (226) est configuré pour fermer le troisième contacteur (56) en réponse au 25 signal logique provenant du commutateur d'inhibition de transfert (205), couplant de ce fait la RAT au troisième bus essentiel (24c). 21. Procédé d'isolement des fumées d'avion, le procédé comprenant : la génération d'un signal de désenfumage à partir d'un commutateur d'inhibition de transfert qui est couplé à un contacteur de ligne de turbine à air dynamique (RLC) ; 30 eten réponse au signal de désenfumage, la fermeture du RLC couplé au commutateur d'inhibition de transfert ; et en réponse à une génération d'un signal de déploiement-réveil, la neutralisation du commutateur d'inhibition de transfert, et le transfert de la commande au contrôleur 5 de génératrice de turbine à air dynamique (RGC).