Brevet FR3067514A1 — publié le 20181214

Liaison électrique comprenant un dispositif de protection électrique - Test d'intégrité DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une liaison électrique pour la transmission d'une haute tension à courant continu à un équipement utilisateur, ladite liaison comprenant un dispositif de protection électrique pour fournir l'énergie électrique de manière sécurisée. ETAT DE LA TECHNIQUE Une installation électrique d'un aéronef comprend classiquement une source d'alimentation électrique reliée à un équipement utilisateur à alimenter en énergie électrique via une liai son électrique formée d'un conducteur électrique recouvert d'une enveloppe isolante. La liaison électrique comprend un dispositif de type disjoncteur pour surveiller les paramètres du signal électrique transitant via la liaison entre la source d'alimentation et l'équipement utilisateur afin d'interrompre un courant de surcharge ou un courant de court-circuit dans le conducteur. La puissance électrique consommée dans les aéronefs est en constante augmentation. Cette évolution conduit inévitablement à une élévation des niveaux de tension des systèmes d'alimentation électrique dans les aéronefs qui étaient classiquement de 115 AC (AC pour alternative current : courant alternatif) et 28 Volts DC (DC pour direct current : courant continu). Des tensions de l'ordre de +/- 270 Volts DC ou 540Volts DC sont aujourd'hui considérées. De telles valeurs de tensions font apparaître de nouvelles problématiques dans les aéronefs. Par exemple, la sécurité du personnel de maintenance doit être assurée en cas de déconnexion ou de rupture de la liaison électrique. Les dispositifs de type disjoncteur de l'art antérieur ne sont pas adaptés à détecter une rupture de la continuité électrique d'une liaison électrique. EXPOSE DE L'INVENTION Il existe un besoin de trouver un dispositif de protection électrique d'une liaison électrique permettant de sécuriser la fourniture en énergie électrique à haute tension à un équipement utilisateur d'un véhicule, surmontant tout ou en partie l'inconvénient de l'art antérieur susmentionné. A cet effet, l'invention concerne une liaison électrique adaptée à relier une source d'énergie haute tension à courant continu à un équipement utilisateur, la liaison 5 électrique comprenant un conducteur électrique entouré d'une enveloppe isolante, la liaison électrique comprenant un dispositif de protection électrique comprenant : - une gaine conductrice arrangée autour de l'enveloppe isolante, - un coupe-circuit arrangé sur le conducteur électrique et configuré pour couper un courant transitant via ledit conducteur, 10 caractérisé en ce que le dispositif de protection comprend en outre : - un module de polarisation configuré pour polariser en tension la gaine conductrice avec une tension continue, dite tension de test ; - un dispositif de limitation de la tension de polarisation de la gaine conductrice ayant une tension de limitation inférieure à la tension de test ; 15 - un module de détection connecté à la gaine conductrice et configuré pour détecter une limitation ou non de la tension de polarisation de la gaine conductrice par le dispositif de limitation et pour commander le coupe-circuit en fonction de la détection. Ainsi, il est possible de sécuriser la fourniture en énergie électrique à haute 20 tension à un équipement utilisateur d'un véhicule et d'assurer la sécurité du personnel de maintenance en cas de déconnexion ou de rupture de la liaison électrique. Selon un mode particulier, le module de polarisation comprend une source de tension continue fournissant la tension de test connectée à la gaine conductrice. Selon un mode particulier, le module de détection comprend : 25 - un comparateur dont une première entrée est connectée à la gaine conductrice et dont une seconde entrée est connectée à un générateur de tension continue fournissant une tension dite de référence ; - un microcontrôleur connecté entre une sortie du comparateur et le coupe- circuit, le microcontrôleur étant configuré pour envoyer un signal de commande au 30 coupe-circuit en fonction d'un signal de sortie reçu du comparateur. Selon un mode particulier, une enveloppe isolante entoure la gaine conductrice. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi 5 lesquels : - la figure 1 représente un aéronef comportant une installation électrique ayant une source d'alimentation connectée à un équipement utilisateur via une liaison électrique et une ligne de retour de courant et un dispositif de protection électrique de la liaison électrique selon un mode de réalisation de l'invention ; 10 - la figure 2 représente un schéma bloc de l'installation électrique représentée à la figure 1, et une représentation du dispositif de protection électrique de la liaison électrique selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente une vue schématique d'une gaine conductrice arrangée sur une liaison électrique et formant une partie du dispositif de protection électrique 15 selon l'invention ; - la figure 4 représente un schéma électrique de l'installation électrique représentée à la figure 2 ; - la figure 5 est un diagramme illustrant l'évolution de tensions sur la gaine conductrice selon la figure 3. 20 EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION En relation avec la figure 1, un aéronef 10 comporte une installation électrique ayant une source d'alimentation électrique 270 en haute tension connectée à un équipement utilisateur 250 via une liaison électrique 290 comprenant un dispositif de 25 protection électrique 200 associé à la liaison électrique 290. La source d'alimentation électrique 270 est en outre reliée à l'équipement utilisateur 250 par une ligne de retour de courant 260. La source d'alimentation électrique 270 en haute tension fournit une tension HV continue de l'ordre de + ou - 270 Volts DC, ou encore de 540 Volts DC. 30 L'aéronef 10 comprend en outre une structure conductrice (non représentée) qui est formée par tout élément métallique/conducteur de l'aéronef qui est au potentiel de référence et forme la masse. En référence avec les figures 2 à 4, et selon l'invention, la liaison électrique 290 comprend un conducteur électrique 240 entouré d'une enveloppe isolante 320 (par exemple une gaine plastique), et le dispositif de protection électrique 200, configuré pour tester la continuité électrique de la gaine conductrice 280, comprend une partie arrangée sur l'enveloppe isolante 320 du conducteur 240 et une partie composée de dispositifs électroniques. 5 La partie arrangée sur l'enveloppe isolante 320 comprend une gaine conductrice 280 entourée d'une enveloppe isolante 310, la gaine conductrice 280 entourant l'enveloppe isolante 320 du conducteur 240. 10 La partie composée de dispositifs électroniques comprend par exemple, des dispositifs électroniques 210, 245, 220 arrangés dans un boîtier sécurisé 12 situé en amont (c'est-à-dire du côté de la source d'alimentation électrique 270) de la liaison électrique 290, et des dispositifs électroniques 250a arrangés dans un boîtier sécurisé 12a situé en aval (c'est-à-dire du côté de l'équipement utilisateur 250) de la liaison 15 électrique 290. L'invention vise à tester l'intégrité mécanique/physique de la liaison électrique 290 à l'équipement utilisateur 250 via un test de continuité électrique de la gaine conductrice 280 sur une distance de test définie entre les dispositifs électroniques 210, 245, 220 arrangés dans le boîtier sécurisé 12 et les dispositifs électroniques 250a arrangés dans le boîtier sécurisé 12a. Par test de l'intégrité 20 mécanique/physique, on entend la détection d'une rupture physique de la liaison électrique 290 ou une déconnexion de la liaison électrique 290 du boîtier sécurisé 12a, en particulier lorsque la liaison électrique 290 est réalisée en plusieurs pans connectés entre eux via des connecteurs (non représentés), la détection de l'ouverture de la liaison électrique 290 au niveau d'un connecteur. 25 De préférence, le boîtier sécurisé 12a est intégré à l'équipement utilisateur 250 permettant ainsi de détecter une déconnexion de la liaison électrique 290 de l'équipement utilisateur 250. Les dispositifs électroniques arrangés dans le boîtier 12 (voir la figure 2) 30 comprennent : - un coupe-circuit 210 connecté à la source d'alimentation électrique 270 et qui, lorsqu'il est commandé en ce sens, permet d'interrompre la fourniture du signal HV à l'équipement utilisateur 250 via le conducteur électrique 240. De manière connue, le coupe-circuit 210 fonctionne comme un interrupteur qui, lorsqu'il est activé, s'ouvre et met ainsi le conducteur électrique 240 hors tension ; - un module de polarisation 245 pour polariser en tension la gaine conductrice 280 ; et 5 - un module de détection 220 pour tester l'intégrité mécanique de la liaison électrique 290 via un test de continuité électrique de la gaine conductrice 280. En référence avec la figure 4, le module de polarisation 245 comprend une 10 source de tension continue 245a fournissant une tension V test PSS qui permet de polariser la gaine conductrice 280 avec la tension V test PSS. Le module de polarisation 245 comprend en outre un circuit de protection 245b, tel que par exemple une résistance en série ou un limiteur de courant (le limiteur est représenté à la figure 4), qui a pour fonction de permettre la fluctuation de la tension 15 V test PSS sur la gaine conductrice 280. La source de tension 245a est connectée entre la ligne de retour de courant 260 et une première borne du circuit de protection 245b, une seconde borne dudit circuit étant connectée à la gaine conductrice 280. 20 La tension V test PSS délivrée par la source de tension 245a est non dangereuse pour les personnes physiques ( REVENDICATIONS1) Liaison électrique (290) adaptée à relier une source d'énergie haute tension à courant continu (270) à un équipement utilisateur (250), la liaison électrique comprenant un conducteur électrique (240) entouré d'une enveloppe isolante (320), la liaison électrique (290) comprenant un dispositif de protection (200) électrique comprenant : - une gaine conductrice (280) arrangée autour de l'enveloppe isolante (320), - un coupe-circuit (210) arrangé sur le conducteur électrique (240) et configuré pour couper un courant transitant via ledit conducteur, caractérisé en ce que le dispositif de protection (200) comprend en outre ; - un module de polarisation (245) configuré pour polariser en tension la gaine conductrice (280) avec une tension continue (V test PSS), dite tension de test ; - un dispositif de limitation (250a) de la tension de polarisation de la gaine conductrice ayant une tension de limitation (Vlim) inférieure à la tension de test (V test PSS) ; - un module de détection (220) connecté à la gaine conductrice (280) et configuré pour détecter une limitation ou non de la tension de polarisation de la gaine conductrice par le dispositif de limitation (250a) et pour commander le coupe-circuit (210) en fonction de la détection. 2) Liaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module de polarisation comprend une source de tension continue (245a) fournissant la tension de test (V test PSS) connectée à la gaine conductrice (280). 3) Liaison (290) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le module de détection (220) comprend : - un comparateur (220a) dont une première entrée est connectée à la gaine conductrice (280) et dont une seconde entrée est connectée à un générateur de tension continue fournissant une tension dite de référence (Vref) ; - un microcontrôleur (220b) connecté entre une sortie du comparateur (220) et le coupe-circuit (210), le microcontrôleur étant configuré pour envoyer un signal de commande au coupe-circuit en fonction d'un signal de sortie reçu du comparateur (220a). 10 4) Liaison (290) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une enveloppe isolante (310) entoure la gaine conductrice (280).