Brevet FR3066040A1 — publié le 20181109

LIAISON ELECTRIQUE COMPRENANT UN DISPOSITIF DE PROTECTION ELECTRIQUE - POLARISATION EN TENSION DOMAINE TECHNIQUE La prÃ©sente invention concerne une liaison Ã©lectrique pour la transmission d'une haute tension Ã courant continu Ã un Ã©quipement utilisateur, ladite liaison comprenant un dispositif de protection Ã©lectrique pour fournir l'Ã©nergie Ã©lectrique de maniÃ¨re sÃ©curisÃ©e. L'invention concerne Ã©galement un procÃ©dÃ© de fourniture sÃ©curisÃ©e d'Ã©nergie Ã©lectrique Ã un Ã©quipement utilisateur d'un vÃ©hicule via la liaison Ã©lectrique. ETAT DE LA TECHNIQUE Une installation Ã©lectrique d'un aÃ©ronef comprend classiquement une source d'alimentation Ã©lectrique reliÃ©e Ã un Ã©quipement utilisateur Ã alimenter en Ã©nergie Ã©lectrique via une liai son Ã©lectrique formÃ©e d'un conducteur Ã©lectrique recouvert d'une enveloppe isolante. La liaison Ã©lectrique comprend un dispositif de type disjoncteur pour surveiller les paramÃ¨tres du signal Ã©lectrique transitant via la liaison entre la source d'alimentation et l'Ã©quipement utilisateur afin d'interrompre un courant de surcharge ou un courant de court-circuit dans le conducteur. La puissance Ã©lectrique consommÃ©e dans les aÃ©ronefs est en constante augmentation. Cette Ã©volution conduit inÃ©vitablement Ã une Ã©lÃ©vation des niveaux de tension des systÃ¨mes d'alimentation Ã©lectrique dans les aÃ©ronefs qui Ã©taient 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 considÃ©rÃ©es. De telles valeurs de tensions font apparaÃ®tre de nouvelles problÃ©matiques dans les aÃ©ronefs. Par exemple, des arcs Ã©lectriques sÃ©ries ou parallÃ¨les peuvent apparaÃ®tre lors d'une fuite de courant hors de la liaison Ã©lectrique. Un arc parallÃ¨le entre un conducteur Ã©lectrique alimentant un Ã©quipement et la structure conductrice d'un aÃ©ronef, ou entre deux conducteurs Ã©lectriques adjacents, pourrait endommager l'Ã©quipement utilisateur. 3066040 2 Les dispositifs de type disjoncteur de l'art antÃ©rieur ne sont pas optimisÃ©s pour sÃ©curiser la transmission d'Ã©nergie via les liaisons Ã©lectriques d'installations utilisant de telles tensions. En effet, Ã de telles tensions, avec les disjoncteurs de l'art antÃ©rieur, il est obligatoire de respecter de fortes distances de sÃ©curitÃ© entre un toron comportant 5 des cÃ¢bles d'alimentation et le chÃ¢ssis de l'aÃ©ronef, ou entre un toron comportant des cÃ¢bles d'alimentation et un autre toron comportant des cÃ¢bles pour la transmission de donnÃ©es, afin d'Ã©viter qu'un Ã©ventuel arc Ã©lectrique dans le toron comportant des cÃ¢bles d'alimentation n'endommage par effet thermique la structure conductrice de l'aÃ©ronef, ou le toron comportant des cÃ¢bles pour la transmission de donnÃ©es. Ces 10 obligations de sÃ©curitÃ© gÃ©nÃ¨rent de fortes contraintes d'espace dans un aÃ©ronef. EXPOSE DE L'INVENTION Il existe un besoin de trouver un dispositif de protection Ã©lectrique d'une liaison Ã©lectrique permettant de sÃ©curiser la fourniture en Ã©nergie Ã©lectrique Ã haute tension Ã 15 un Ã©quipement utilisateur d'un vÃ©hicule, surmontant tout ou en partie l'inconvÃ©nient de l'art antÃ©rieur susmentionnÃ©. A cet effet, l'invention concerne une liaison Ã©lectrique adaptÃ©e Ã relier une source d'Ã©nergie haute tension Ã courant continu Ã un Ã©quipement utilisateur, la liaison Ã©lectrique comprenant un conducteur Ã©lectrique entourÃ© d'une enveloppe isolante, la liaison Ã©lectrique comprenant un dispositif de protection 20 Ã©lectrique comprenant : - une gaine conductrice arrangÃ©e autour de l'enveloppe isolante, - un module de polarisation configurÃ© pour polariser en tension la gaine conductrice ; - un coupe-circuit arrangÃ© sur le conducteur et configurÃ© pour couper un courant transitant via le conducteur, et - un module de dÃ©tection connectÃ© Ã la gaine conductrice configurÃ© pour dÃ©tecter une fuite de courant hors du conducteur et pour commander le coupe-circuit. L'invention concerne Ã©galement un procÃ©dÃ© de fourniture sÃ©curisÃ©e d'Ã©nergie Ã©lectrique Ã un Ã©quipement utilisateur d'un vÃ©hicule via une liaison Ã©lectrique (290) reliant l'Ã©quipement utilisateur Ã une source d'alimentation fournissant une tension continue, la liaison Ã©lectrique comprenant : - un conducteur Ã©lectrique entourÃ© d'une enveloppe isolante ; - un dispositif de protection Ã©lectrique comprenant : 3066040 o une gaine conductrice arrangÃ©e autour de l'enveloppe isolante ; o un module de polarisation configurÃ© pour polariser en tension la gaine conductrice ; c un coupe-circuit arrangÃ© sur le conducteur et configurÃ© pour couper un 5 courant transitant via le conducteur ; et o un module de dÃ©tection comprenant un comparateur dont une premiÃ¨re entrÃ©e est connectÃ©e Ã la gaine conductrice et dont une seconde entrÃ©e est connectÃ©e Ã un gÃ©nÃ©rateur de tension continue fournissant une tension dite de rÃ©fÃ©rence, et un microcontrÃ´leur connectÃ© entre une sortie du comparateur 10 et le coupe-circuit, le microcontrÃ´leur Ã©tant configurÃ© pour envoyer un signal de commande au coupe-circuit en fonction d'un signal de sortie reÃ§u du comparateur. Le procÃ©dÃ© comprend les Ã©tapes successives suivantes : 15 - injection, par le module de polarisation, d'une tension continue dans la gaine conductrice ; - comparaison, par le comparateur d'une tension sur la gaine conductrice avec la tension de rÃ©fÃ©rence ; - surveillance, par le microcontrÃ´leur, de l'Ã©tat du signal de sortie du 20 comparateur, ledit Ã©tat Ã©tant soit un premier Ã©tat indicatif d'une fuite de courant hors du conducteur Ã©lectrique soit un second Ã©tat sinon - activation du coupe-circuit, par le microcontrÃ´leur, si le signal de sortie du comparateur est dans le premier Ã©tat. 25 Ainsi, la prÃ©sente invention permet de sÃ©curiser la transmission d'Ã©nergie via les liaisons Ã©lectriques d'installations utilisant des tensions Ã©levÃ©es en rÃ©duisant les contraintes de distance entre une liaison Ã©lectrique et le chÃ¢ssis du vÃ©hicule ou entre deux liaisons Ã©lectriques. Selon un mode particulier, le module de dÃ©tection comprend : 30 un comparateur dont une premiÃ¨re entrÃ©e est connectÃ©e Ã la gaine conductrice et dont une seconde entrÃ©e est connectÃ©e Ã un gÃ©nÃ©rateur de tension continue fournissant une tension dite de rÃ©fÃ©rence ; et un microcontrÃ´leur connectÃ© entre une sortie du comparateur et une entrÃ©e du coupe-circuit, le microcontrÃ´leur Ã©tant configurÃ© pour 3066040 4 - envoyer un signal de commande au coupe-circuit en fonction d'un signal de sortie reÃ§u du comparateur. Selon un mode particulier, le module de polarisation comprend une source de tension continue et un limiteur de courant bidirectionnel. 5 Selon un mode particulier, la liaison comprend un module de test du module de dÃ©tection, le module de test comprenant une unitÃ© centrale associÃ©e Ã un premier commutateur et Ã un second commutateur, l'unitÃ© centrale Ã©tant configurÃ©e pour commander la commutation des commutateurs : - le premier commutateur Ã©tant connectÃ© Ã la premiÃ¨re entrÃ©e du 10 comparateur et pouvant commuter sur une premiÃ¨re borne en l'air ou sur une seconde borne reliÃ©e au conducteur Ã©lectrique ou Ã une troisiÃ¨me borne reliÃ©e Ã une ligne de retour de courant, - le second commutateur Ã©tant connectÃ© Ã la sortie du microcontrÃ´leur du module de dÃ©tection et pouvant commuter sur une premiÃ¨re borne reliÃ©e Ã 15 l'unitÃ© centrale de Ã ce que ce soit l'unitÃ© centrale seulement qui reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur ou sur une seconde borne reliÃ©e au coupe-circuit de faÃ§on Ã ce que ce soit le coupe-circuit seulement qui reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur. Selon un mode particulier, le module de dÃ©tection comprend un filtre passe-bas 20 arrangÃ© entre la gaine conductrice et la premiÃ¨re entrÃ©e du comparateur. Selon un mode particulier, une enveloppe isolante entoure la gaine conductrice. Selon un mode particulier, le module de polarisation injecte une tension de signe opposÃ© au signe de la tension fournie par la source d'alimentation. Selon un mode particulier, le module de dÃ©tection comprenant en outre un module de test, le module de test comprenant une unitÃ© centrale associÃ©e Ã un premier commutateur et Ã un second commutateur, l'unitÃ© centrale Ã©tant configurÃ©e pour commander la commutation des commutateurs : 25 - le premier commutateur Ã©tant connectÃ© Ã la premiÃ¨re entrÃ©e du comparateur et pouvant commuter sur une premiÃ¨re borne en l'air ou sur une seconde borne reliÃ©e au conducteur Ã©lectrique. - le second commutateur Ã©tant connectÃ© Ã la sortie du microcontrÃ´leur du module de dÃ©tection et pouvant commuter sur une premiÃ¨re borne reliÃ©e Ã 30 l'unitÃ© centrale de faÃ§on Ã ce que ce soit l'unitÃ© centrale seulement qui 3066040 5 41 - reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur ou sur une seconde borne reliÃ©e au coupe-circuit de faÃ§on Ã ce que ce soit le coupe-circuit seulement qui reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur, caractÃ©risÃ© en ce que le procÃ©dÃ© comprend une Ã©tape de test, mise en oeuvre durant 5 un temps prÃ©dÃ©terminÃ©, durant laquelle l'unitÃ© centrale commande le premier commutateur pour le faire commuter sur sa seconde borne et commande le second commutateur pour le faire commuter sur sa premiÃ¨re borne, et dans laquelle l'unitÃ© centrale surveille un changement d'Ã©tat du signal de commande du microcontrÃ´leur ; 10 lorsque l'Ã©tape de test n'est pas mise en oeuvre, l'unitÃ© centrale commande le premier commutateur pour le faire commuter sur sa premiÃ¨re borne et commande le second commutateur pour le faire commuter sur sa seconde borne. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 15 Les caractÃ©ristiques de l'invention mentionnÃ©es ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaÃ®tront plus clairement Ã la lecture de la description suivante d'un exemple de rÃ©alisation, ladite description Ã©tant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : 3066040 6 - la figure 1 reprÃ©sente un aÃ©ronef comportant une installation Ã©lectrique ayant une source d'alimentation connectÃ©e Ã un Ã©quipement utilisateur via une liaison Ã©lectrique et une ligne de retour de courant et un dispositif de protection Ã©lectrique de la liaison Ã©lectrique selon un mode de rÃ©alisation de l'invention ; 5 - la figure 2 reprÃ©sente un schÃ©ma bloc de l'installation Ã©lectrique reprÃ©sentÃ©e Ã la figure 1, et une reprÃ©sentation du dispositif de protection Ã©lectrique de la liaison Ã©lectrique selon un mode de rÃ©alisation de l'invention ; - la figure 3 reprÃ©sente une vue schÃ©matique d'une gaine conductrice arrangÃ©e sur une liaison Ã©lectrique et formant une partie du dispositif de protection Ã©lectrique 10 selon l'invention; - la figure 4 reprÃ©sente un schÃ©ma Ã©lectrique de l'installation Ã©lectrique reprÃ©sentÃ©e Ã la figure 2; - les figures 5a et 5b sont des diagrammes illustrant l'Ã©volution des tensions sur la gaine conductrice selon la figure 3 lorsque cette derniÃ¨re est polarisÃ©e en courant ; 15 - la figure 6 est une vue similaire Ã la figure 2 dans laquelle le dispositif de protection Ã©lectrique du conducteur comprend en outre un module de test selon un mode de rÃ©alisation de l'invention ; et - la figure 7 reprÃ©sente un schÃ©ma Ã©lectrique de l'installation Ã©lectrique reprÃ©sentÃ©e Ã la figure 6. 20 EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION En relation avec la figure 1, un aÃ©ronef 10 comporte une installation Ã©lectrique ayant une source d'alimentation Ã©lectrique 270 en haute tension connectÃ©e Ã un Ã©quipement utilisateur 250 via une liaison Ã©lectrique 290 comprenant un dispositif de 25 protection Ã©lectrique 200 associÃ© Ã la liaison Ã©lectrique 290. La source d'alimentation Ã©lectrique 270 est en outre reliÃ©e Ã l'Ã©quipement utilisateur 250 par une ligne de retour de courant 260. La source d'alimentation Ã©lectrique 270 en haute tension fournit une tension HV continue de l'ordre de + ou - 270 Volts DC, ou encore de 540Volts DC. 30 L'aÃ©ronef 10 comprend en outre une structure conductrice (non reprÃ©sentÃ©e) qui est formÃ©e par tout Ã©lÃ©ment mÃ©tallique/conducteur de l'aÃ©ronef qui est au potentiel de rÃ©fÃ©rence et forme la masse. En rÃ©fÃ©rence avec les figures 2 Ã 3, et selon l'invention, la liaison Ã©lectrique 290 comprend un conducteur Ã©lectrique 240 entourÃ© d'une enveloppe isolante 320 (par 3066040 7 exemple une gaine plastique) et le dispositif de protection Ã©lectrique 200 comprend une partie arrangÃ©e sur l'enveloppe isolante 320 du conducteur 240, et une partie composÃ©e de dispositifs Ã©lectroniques, par exemple arrangÃ©s dans un boÃ®tier sÃ©curisÃ© 12. 5 La partie arrangÃ©e sur l'enveloppe isolante 320 comprend une gaine conductrice 280 entourÃ©e d'une enveloppe isolante 310, la gaine conductrice 280 entourant l'enveloppe isolante 320 du conducteur 240. La partie situÃ©e dans le boÃ®tier 12 (voir la figure 2) comprend : 10 - un coupe-circuit 210 connectÃ© Ã la source d'alimentation Ã©lectrique 270 et qui, lorsqu'il est commandÃ© en ce sens, permet d'interrompre la fourniture du signal HV Ã l'Ã©quipement utilisateur 250 via le conducteur Ã©lectrique 240. De maniÃ¨re connue, le coupe-circuit 210 fonctionne comme un interrupteur qui, lorsqu'il est activÃ©, s'ouvre et met ainsi le 15 conducteur Ã©lectrique 240 hors tension ; - un module de polarisation 245 pour polariser en tension la gaine conductrice 280 ; et - un module de dÃ©tection 220 pour dÃ©tecter une fuite de courant hors du conducteur Ã©lectrique 240. 20 Une fuite de courant se produit lorsque la liaison Ã©lectrique 290 est endommagÃ©e. Par exemple, il se produit une fuite de courant lors d'un contact du conducteur 240 avec la gaine conductrice 280 lorsque l'enveloppe isolante 320 est endommagÃ©e ou un contact du conducteur 240 avec un Ã©lÃ©ment extÃ©rieur Ã la liaison 25 Ã©lectrique lorsque les deux enveloppes isolantes 310 et 320 sont endommagÃ©es. Une fuite de courant peut entraÃ®ner la crÃ©ation d'arc Ã©lectriques entre le conducteur 240 et la structure conductrice de l'aÃ©ronef 10 ou avec un autre conducteur mis Ã un potentiel diffÃ¨rent du conducteur ou avec la ligne de retour de courant 260 si celle-ci est Ã un potentiel diffÃ¨rent de la masse. 30 La liaison Ã©lectrique 290 s'Ã©tend avantageusement du boÃ®tier 12 jusqu'Ã l'Ã©quipement utilisateur 250 (seule une portion de la liaison Ã©lectrique a Ã©tÃ© reprÃ©sentÃ©e sur la figure 4). 3066040 8 En rÃ©fÃ©rence avec la figure 4, le module de polarisation 245 comprend une source de tension continue 245a fournissant une tension V PSS pour assurer la fonction de polarisation de la gaine conductrice 280 et un circuit de protection, tel que par exemple un limiteur de courant bidirectionnel 245b, qui a pour fonction de 5 permettre la fluctuation de la tension sur la gaine conductrice 280. La source de tension 245a est connectÃ©e entre la ligne de retour de courant 260 et une premiÃ¨re terminaison du limiteur de courant bidirectionnel 245a. La seconde terminaison du limiteur de courant bidirectionnel 245a est connectÃ©e Ã la gaine conductrice 280. La tension V PSS dÃ©livrÃ©e par la source de tension 245a est infÃ©rieure en valeur 10 absolue Ã la tension dÃ©livrÃ©e par la source d'alimentation Ã©lectrique 270, et il lui est confÃ©rÃ© une valeur non dangereuse pour les personnes. De prÃ©fÃ©rence, le signe de la tension V PSS dÃ©livrÃ©e par la source de tension 245a est Ã©galement inverse de celui de la tension HV dÃ©livrÃ©e par la source d'alimentation Ã©lectrique 270, afin de faciliter la dÃ©tection d'un passage ou d'une fuite 15 de courant hors de la liaison Ã©lectrique 290. Par exemple, la tension V PSS dÃ©livrÃ©e par la source de tension 245a est de -30 Volts pour une tension HV de 540 Volts. Le module de dÃ©tection 220 comprend un comparateur 220a ainsi qu'un microcontrÃ´leur 220b reliant la sortie du comparateur 220a Ã l'entrÃ©e du coupe-circuit 20 210. Le microcontrÃ´leur 220b reÃ§oit un signal de sortie VComp du comparateur 220a et ce dernier fournit un signal de commande au coupe-circuit 210. Le comparateur 220a est connectÃ©, sur une premiÃ¨re entrÃ©e, Ã la gaine conductrice 280, et sur une seconde entrÃ©e, Ã un gÃ©nÃ©rateur de tension continue (non 25 reprÃ©sentÃ©) fournissant une tension, dite de rÃ©fÃ©rence, Vref. Le comparateur 220a compare la tension V280 dans la gaine conductrice 280 Ã la tension de rÃ©fÃ©rence Vref de sorte Ã dÃ©tecter une fuite de courant hors du conducteur 240. Le signal de sortie VComp du comparateur prend deux Ã©tats, soit un premier Ã©tat (par exemple 1 en logique boolÃ©enne) indicatif d'une fuite de courant 30 hors du conducteur Ã©lectrique 240, soit un second Ã©tat (par exemple 0) sinon. La tension de rÃ©fÃ©rence est choisie en fonction du signe de la tension HV dÃ©livrÃ©e par la source d'alimentation en haute tension 270 et en fonction du signe de la tension V PSS. 3066040 9 Dans un exemple oÃ¹ la source d'alimentation en haute tension 270 produit une tension positive, et la source de tension 245a fournit une tension V PSS de signe nÃ©gatif, l'entrÃ©e nÃ©gative du comparateur 220a est reliÃ©e au gÃ©nÃ©rateur de tension continue qui fournit la tension de rÃ©fÃ©rence Vref choisie supÃ©rieure Ã la tension 5 V PSS dÃ©livrÃ©e par la source de tension 245a. Par exemple, la tension Vref est Ã©gale Ã -25Volts pour V PSS Ã -30Volts. Dans cet exemple, le signal de sortie VComp du comparateur passe du second Ã©tat au premier Ã©tat (par exemple 1 en logique boolÃ©enne) lorsque V280 est supÃ©rieur Ã Vref, et est dans le second Ã©tat (par exemple 0) lorsque V280 est infÃ©rieur Ã Vref. 10 En option, le comparateur 220a comprend un filtre passe bas (actif, passif ou hybride) 220c arrangÃ© sur la liaison Ã©lectrique entre la gaine conductrice 280 et l'entrÃ©e du comparateur 220a de sorte Ã Ã©liminer les signaux d'interfÃ©rences Ã©ventuellement prÃ©sents sur la gaine conductrice 280 et qui pourrait fausser les 15 rÃ©sultats des comparaisons effectuÃ©es par le comparateur 220a. En relation avec la figure 5a, il est reprÃ©sentÃ© un exemple d'Ã©volution des signaux Vref, V280, HV (le signal sur le conducteur 240) et VComp au cours du temps, lorsque Ã partir d'un temps Ti, la liaison Ã©lectrique 290 prÃ©sente un dÃ©faut (cas 20 d'un dÃ©faut/rupture de l'enveloppe isolante 320 du conducteur 240) et qu'une situation de fuite de courant hors du conducteur 240 apparaÃ®t. Dans cet exemple, la source d'alimentation en haute tension 270 produit une tension HV positive: HV=540 Volts (la logique donnÃ©e ci-dessous serait inversÃ©e pour HV nÃ©gatif) 25 V PSS = -30 Volts, Vref = -25 Volts, A la figure 5a, Ã partir du temps Ti et pendant une durÃ©e T5a, la gaine conductrice 280 est en contact avec le conducteur 240. 30 Avant le temps Ti, le signal V280 sur la gaine conductrice 280 est Ã©gal Ã la tension continue V PSS fixÃ©e Ã -30 Volts et donc supÃ©rieure en valeur absolue Ã Vrefl qui est fixÃ©e Ã -25Volts. Le signal de sortie Vcomp du comparateur 220a est donc dans son second Ã©tat, par exemple Ã 0. La gaine conductrice 280 n'est pas en 3066040 10 contact avec le conducteur 240 ou aucun arc Ã©lectrique n'existe entre la gaine conductrice 280 et le conducteur 240. PassÃ© Ti, et pendant la durÃ©e notÃ©e T5a, la gaine conductrice 280 est en contact avec le conducteur 240 (soit directement soit par formation d'un arc Ã©lectrique). Le 5 signal V280 sur la gaine conductrice 280 est Ã©gal Ã la tension HV sur le conducteur 240 et est donc supÃ©rieur Ã Vref. Le signal de sortie VComp du comparateur 220a passe donc du second Ã©tat Ã son premier Ã©tat, par exemple passe de 0 Ã 1. Le microcontrÃ´leur 220b envoie un signal au coupe-circuit 210 pour mettre ainsi le conducteur 240 hors tension. 10 AprÃ¨s la durÃ©e T5a, la fourniture en Ã©nergie Ã©lectrique est interrompue et la tension HV devient nulle. La durÃ©e T5a est dÃ©terminÃ©e de maniÃ¨re Ã s'affranchir d'Ã©ventuelles impulsions parasites qui pourraient provoquer de fausses dÃ©tections. 15 GrÃ¢ce Ã la prÃ©sente invention, dÃ¨s qu'un contact de la gaine conductrice 280 avec le conducteur Ã©lectrique 240 est dÃ©tectÃ©, la fourniture en Ã©nergie Ã©lectrique est interrompue aprÃ¨s un bref temps de rÃ©action T5a des circuits Ã©lectroniques. La gaine conductrice 280 polarisÃ©e en tension forme ainsi un dÃ©tecteur capable de dÃ©tecter un endommagement de la liaison Ã©lectrique 290. La coupure rapide (quelques 20 millisecondes) de l'Ã©nergie Ã©lectrique Ã©vite la crÃ©ation/propagation d'arcs Ã©lectriques et ainsi les dommages Ã©ventuels par effet thermique qui pourraient survenir aux matÃ©riaux environnants ainsi que l'injection de courant dans les matÃ©riaux environnants, ainsi que la propagation de la haute tension HV dans d'autres cÃ¢bles/conducteurs. 25 En relation avec la figure 5b, il est reprÃ©sentÃ© un exemple d'Ã©volution des signaux Vref, V280, HV (le signal sur le conducteur 240) et VComp au cours du temps, lorsque Ã partir d'un temps Ti, la liaison Ã©lectrique 290 est mise en contact 30 avec la ligne de retour de courant 260 et prÃ©sente un dÃ©faut : cas d'un dÃ©faut/rupture de l'enveloppe isolante 310 de la gaine conductrice 280. Cet exemple vise Ã montrer que, grÃ¢ce Ã la prÃ©sente invention, dÃ¨s qu'un contact de la gaine conductrice 280 avec la ligne de retour de courant 260 ou la structure conductrice de l'aÃ©ronef est dÃ©tectÃ©, la fourniture en Ã©nergie Ã©lectrique est interrompue. 3066040 11 Dans cet exemple, la source d'alimentation en haute tension 270 produit une tension HV positive : HV=540 Volts (la logique donnÃ©e ci-dessous serait inversÃ©e pour HV nÃ©gatif), 5 V PSS = -30 Volts, Vref = -25 Volts Ohms. A partir du temps Ti et pendant une durÃ©e T5b, la gaine conductrice 280 est en contact avec la ligne de retour de courant 260, le conducteur 240 et la gaine 10 conductrice Ã©tant isolÃ©s l'un de l'autre (pas de fuite de courant hors du conducteur). Avant le temps Ti, le signal V280 sur la gaine conductrice 280 est Ã©gal la tension continue V PSS de -30 Volts et donc supÃ©rieur en valeur absolue Ã Vref fixÃ©e Ã -25 Volts. Le signal de sortie VComp du comparateur 220a est donc dans son second 15 Ã©tat, par exemple Ã 0. La gaine conductrice 280 n'est pas en contact avec la ligne de retour 260 ou aucun arc Ã©lectrique n'existe entre la gaine conductrice 280 et la ligne de retour 260. Pendant la durÃ©e T5b, la gaine conductrice 280 est en contact avec la ligne de retour de courant 260. La tension V280 sur la gaine conductrice 280 passe Ã la tension 20 nulle, supÃ©rieure Ã Vref. Le signal de sortie VComp du comparateur 220a passe donc du second Ã©tat Ã son premier Ã©tat, par exemple passe de 0 Ã 1. Le microcontrÃ´leur 220b envoie un signal au coupe-circuit 210 pour mettre ainsi le conducteur 240 hors tension. AprÃ¨s la durÃ©e T5b, la fourniture en Ã©nergie Ã©lectrique est interrompue et la 25 tension HV devient nulle. Ainsi, selon l'invention, lorsque la gaine conductrice 280 polarisÃ©e en tension n'est plus en mesure d'assurer sa fonction de dÃ©tecteur capable de dÃ©tecter un endommagement de la liaison Ã©lectrique 290, le conducteur 240 est isolÃ© pour 30 sÃ©curiser totalement l'installation Ã©lectrique. La durÃ©e T5b est dÃ©terminÃ©e de maniÃ¨re Ã s'affranchir d'Ã©ventuelles impulsions parasites qui pourraient provoquer de fausses dÃ©tections. 3066040 12 Dans une variante de rÃ©alisation de l'invention reprÃ©sentÃ©e aux figures 6 et 7, le dispositif de protection Ã©lectrique 200 comporte en outre un module de test 230 permettant de vÃ©rifier le bon fonctionnement du module de dÃ©tection 220. Le module de test 230 est, par exemple, constituÃ© d'une unitÃ© centrale 230a associÃ©e Ã un premier 5 commutateur SW1 et Ã un second commutateur SW2. Le commutateur SW1 est connectÃ© Ã l'entrÃ©e du module de dÃ©tection 220 et peut commuter sur trois diffÃ©rentes bornes : - une premiÃ¨re borne en l'air ; ou 10 - une seconde borne reliÃ©e au conducteur 240 ; ou - une troisiÃ¨me borne reliÃ©e Ã la ligne de retour de courant 260. Le commutateur SW2 est connectÃ© Ã la sortie du module de dÃ©tection 220 et peut commuter sur deux diffÃ©rentes bornes : 15 - une premiÃ¨re borne reliÃ©e Ã l'unitÃ© centrale 230a de faÃ§on Ã ce que ce soit l'unitÃ© centrale seulement qui reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur 220b ; ou - une seconde borne reliÃ©e Ã l'entrÃ©e du coupe-circuit 210 de faÃ§on Ã ce que ce soit le coupe-circuit seulement qui reÃ§oive le signal de 20 commande du microcontrÃ´leur 220b. L'unitÃ© centrale 230a est configurÃ©e pour contrÃ´ler les commutateurs SW1, SW2 et mettre en oeuvre un premier et un second programmes de tests Ã intervalles rÃ©guliers. 25 Lorsque l'unitÃ© centrale 230a ne met pas en oeuvre le programme de test, le commutateur SW1 commute sur sa premiÃ¨re borne et le commutateur SW2 commute sur sa seconde borne. 30 En revanche, lorsque l'unitÃ© centrale 230a met en oeuvre le premier programme de test : le commutateur SW1 commute sur sa seconde borne de maniÃ¨re Ã forcer l'entrÃ©e du module de dÃ©tection 220 avec le conducteur 240 (pour forcer le passage du signal de sortie VComp du comparateur 220a Ã passer du second Ã©tat au premier Ã©tat, cas de la figure 5a par exemple ) et le commutateur SW2 commute sur sa premiÃ¨re 3066040 13 borne de maniÃ¨re Ã ne pas activer le coupe-circuit 210 pendant la mise en oeuvre du test. Seul le microcontrÃ´leur reÃ§oit un signal du module de dÃ©tection 220 et peut vÃ©rifier si ce dernier est opÃ©rant, c'est-Ã -dire a bien gÃ©nÃ©rÃ© un ordre d'activation du coupe-circuit 210 pendant le test. Si, Ã l'issue d'un temps de test prÃ©dÃ©terminÃ©, le 5 module de dÃ©tection 220 n'a pas gÃ©nÃ©rÃ© d'ordre d'interruption de la fourniture Ã©nergie Ã©lectrique, l'unitÃ© centrale 230a du module de test 230 Ã©met une alerte Ã destination d'un opÃ©rateur qui peut, suivant son choix, maintenir la fourniture Ã©nergie Ã©lectrique jusqu'Ã la fin du vol par exemple, soit provoquer l'interruption de la fourniture Ã©nergie Ã©lectrique en actionnant par exemple un coupe circuit dans le cockpit de l'aÃ©ronef. Un 10 opÃ©rateur devra rÃ©parer le module de dÃ©tection 220 pour que le systÃ¨me de sÃ©curisation de la fourniture en Ã©nergie Ã©lectrique redevienne opÃ©rationnel. Lorsque l'unitÃ© centrale 230a met en oeuvre le second programme de test : le commutateur SW1 commute sur sa troisiÃ¨me borne de maniÃ¨re Ã forcer l'entrÃ©e du module de dÃ©tection d'arc et/ou de contact 220 avec la ligne de retour de courant 260 15 (pour forcer le passage du signal de sortie VComp du comparateur 220a Ã passer du second Ã©tat au premier Ã©tat, cas de la figure 5b par exemple) et le commutateur 5W2 commute sur sa premiÃ¨re borne de maniÃ¨re Ã ne pas activer le coupe-circuit 210 pendant la mise en oeuvre du test. Seule l'unitÃ© centrale 230a reÃ§oit un signal du module de dÃ©tection 220 et peut vÃ©rifier si ce dernier est opÃ©rant, c'est-Ã -dire a bien 20 gÃ©nÃ©rÃ© un ordre d'activation du coupe-circuit 210. Si, Ã l'issue d'un temps de test prÃ©dÃ©terminÃ©, le module de dÃ©tection 220 n'a pas gÃ©nÃ©rÃ© d'ordre d'interruption de la fourniture Ã©nergie Ã©lectrique, l'unitÃ© centrale 230a du module de test 230 Ã©met une alerte Ã destination d'un opÃ©rateur qui peut, suivant son choix, maintenir la fourniture Ã©nergie Ã©lectrique jusqu'Ã la fin du vol par exemple, soit provoquer l'interruption de la 25 fourniture Ã©nergie Ã©lectrique en actionnant par exemple un coupe circuit dans le cockpit de l'aÃ©ronef. Un opÃ©rateur devra rÃ©parer le module de dÃ©tection 220 pour que le systÃ¨me de sÃ©curisation de la fourniture en Ã©nergie Ã©lectrique redevienne opÃ©rationnel. 30 Dans la description ci-dessus, par ligne de retour de courant 260, on entend soit un conducteur de retour soit un rÃ©seau de retour de courant. Si la ligne de retour de courant 266 est un conducteur mis Ã une tension diffÃ©rente de celle de la structure conductrice de l'aÃ©ronef, alors un dispositif de protection Ã©lectrique tel que dÃ©crit plus 3066040 14 haut devra Ãªtre associÃ© Ã la ligne de retour de courant 266 pour sÃ©curiser le retour de courant. L'invention a Ã©tÃ© dÃ©crite pour protÃ©ger la transmission d'Ã©nergie Ã©lectrique via 5 une liaison Ã©lectrique d'une installation Ã©lectrique d'un aÃ©ronef 10. Cependant, l'invention trouve application Ã tout autre type de vÃ©hicule, par exemple un navire ou une automobile. L'invention a Ã©tÃ© dÃ©crite, notamment via les exemples illustrÃ©s aux figures 5a et 5b, pour une tension HV positive et une tension V PSS nÃ©gative. La modification de 10 l'invention pour prendre en compte d'autres paramÃ¨tres (tension HV positive ou nÃ©gative, tension V PSS positive ou nÃ©gative) est Ã la portÃ©e de l'homme du mÃ©tier. REVENDICATIONS1) Liaison Ã©lectrique (290) adaptÃ©e Ã relier une source d'Ã©nergie haute tension Ã courant continu (270) Ã un Ã©quipement utilisateur (250), la liaison Ã©lectrique comprenant un conducteur Ã©lectrique (240) entourÃ© d'une enveloppe isolante (320), caractÃ©risÃ©e en ce que la liaison Ã©lectrique (290) comprend un dispositif de protection (200) Ã©lectrique comprenant : - une gaine conductrice (280) arrangÃ©e autour de l'enveloppe isolante (320), - un module de polarisation (245) configurÃ© pour polariser en tension la gaine conductrice (280) ; - un coupe-circuit (210) arrangÃ© sur le conducteur (240) et configurÃ© pour couper un courant transitant via le conducteur (240), et - un module de dÃ©tection (220) connectÃ© Ã la gaine conductrice (280) configurÃ© pour dÃ©tecter une fuite de courant hors du conducteur (240) et pour commander le coupe-circuit (210). 2) Liaison (290) selon la revendication 1, caractÃ©risÃ© en ce que le module de dÃ©tection (220) comprend : un comparateur (220a) dont une premiÃ¨re entrÃ©e est connectÃ©e Ã la gaine conductrice (280) et dont une seconde entrÃ©e est connectÃ©e Ã un gÃ©nÃ©rateur de tension continue fournissant une tension dite de rÃ©fÃ©rence (Vref) ; et un microcontrÃ´leur (220b) connectÃ© entre une sortie du comparateur (220) et une entrÃ©e du coupe-circuit (210), le microcontrÃ´leur Ã©tant configurÃ© pour envoyer un signal de commande au coupe-circuit en fonction d'un signal de sortie reÃ§u du comparateur (220a). 3) Liaison (290) selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 2, caractÃ©risÃ©e en ce que le module de polarisation (245) comprend une source de tension continue (245a) et un limiteur de courant bidirectionnel (245b). 4) Liaison (290) selon la revendication 2, caractÃ©risÃ© en ce qu'elle comprend un module de test (230) du module de dÃ©tection (220), le module de test comprenant une unitÃ© centrale (230a) associÃ©e Ã un premier commutateur (SW1) et Ã un 3066040 14 second commutateur (SW2), l'unitÃ© centrale Ã©tant configurÃ©e pour commander la commutation des commutateurs : - le premier commutateur (SW1) Ã©tant connectÃ© Ã la premiÃ¨re entrÃ©e du comparateur (220a) et pouvant commuter sur une premiÃ¨re borne en 5 l'air ou sur une seconde borne reliÃ©e au conducteur Ã©lectrique (240) ou Ã une troisiÃ¨me borne reliÃ©e Ã une ligne de retour de courant (260), - le second commutateur (SW2) Ã©tant connectÃ© Ã la sortie du microcontrÃ´leur (220b) du module de dÃ©tection (220) et pouvant commuter sur une premiÃ¨re borne reliÃ©e Ã l'unitÃ© centrale (230a) de Ã ce 10 que ce soit l'unitÃ© centrale seulement qui reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur (220b) ou sur une seconde borne reliÃ©e au coupe-circuit (220) de faÃ§on Ã ce que ce soit le coupe-circuit seulement qui reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur (220b). 15 5) Liaison (290) selon l'une quelconque des revendications 2 Ã 4, caractÃ©risÃ©e en ce que le module de dÃ©tection (220) comprend un filtre passe-bas (220c) arrangÃ© entre la gaine conductrice (280) et la premiÃ¨re entrÃ©e du comparateur (220a). 6) Liaison (290) selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 5, caractÃ©risÃ©e en 20 ce qu'une enveloppe isolante (310) entoure la gaine conductrice (280). 7) ProcÃ©dÃ© de fourniture sÃ©curisÃ©e d'Ã©nergie Ã©lectrique Ã un Ã©quipement utilisateur (250) d'un vÃ©hicule (10) via une liaison Ã©lectrique (290) reliant l'Ã©quipement utilisateur (250) Ã une source d'alimentation (270) fournissant une tension 25 continue (HV), la liaison Ã©lectrique (290) comprenant: - un conducteur Ã©lectrique (240) entourÃ© d'une enveloppe isolante (320) ; - un dispositif de protection (200) Ã©lectrique comprenant : o une gaine conductrice (280) arrangÃ©e autour de l'enveloppe isolante (320) ; o un module de polarisation (245) configurÃ© pour polariser en tension la gaine 30 conductrice (280) ; o un coupe-circuit (210) arrangÃ© sur le conducteur et configurÃ© pour couper un courant transitant via le conducteur (240) ; et 3066040 15 o un module de dÃ©tection (200) comprenant un comparateur (220a) dont une premiÃ¨re entrÃ©e est connectÃ©e Ã la gaine conductrice (280) et dont une seconde entrÃ©e est connectÃ©e Ã un gÃ©nÃ©rateur de tension continue fournissant une tension dite de rÃ©fÃ©rence (Vref), et un microcontrÃ´leur (220b) connectÃ© 5 entre une sortie du comparateur (220a) et au coupe-circuit (210), le microcontrÃ´leur Ã©tant configurÃ© pour envoyer un signal de commande au coupe-circuit en fonction d'un signal de sortie reÃ§u du comparateur (220a), o caractÃ©risÃ© en ce que le procÃ©dÃ© comprend les Ã©tapes successives suivantes de : 10 - injection, par le module de polarisation (245), d'une tension continue (V PSS) dans la gaine conductrice (280) ; - comparaison, par le comparateur (220a), d'une tension (V280) sur la gaine conductrice (280) avec la tension de rÃ©fÃ©rence (Vref) ; - surveillance, par le microcontrÃ´leur (220b), de l'Ã©tat du signal de sortie du 15 comparateur (220a), ledit Ã©tat Ã©tant soit un premier Ã©tat indicatif d'une fuite de courant hors du conducteur Ã©lectrique (240) soit un second Ã©tat sinon, - activation du coupe-circuit (210), par le microcontrÃ´leur (220b), si le signal de sortie du comparateur est dans le premier Ã©tat. 20 8) ProcÃ©dÃ© selon la revendication 7, caractÃ©risÃ© en ce que le module de polarisation (245) injecte une tension (V PSS) de signe opposÃ© au signe de la tension (HV) fournie par la source d'alimentation (270). 9) ProcÃ©dÃ© selon la revendication 7, le module de dÃ©tection (220) comprenant en 25 outre un module de test (230), le module de test comprenant une unitÃ© centrale (230a) associÃ©e Ã un premier commutateur (SW1) et Ã un second commutateur (SW2), l'unitÃ© centrale Ã©tant configurÃ©e pour commander la commutation des commutateurs : - le premier commutateur (SW1) Ã©tant connectÃ© Ã la premiÃ¨re entrÃ©e du 30 comparateur (220a) et pouvant commuter sur une premiÃ¨re borne en l'air ou sur une seconde borne reliÃ©e au conducteur Ã©lectrique (240). - le second commutateur (SW2) Ã©tant connectÃ© Ã la sortie du microcontrÃ´leur (220b) du module de dÃ©tection (220) et pouvant commuter sur une premiÃ¨re borne reliÃ©e Ã l'unitÃ© centrale (230a) de faÃ§on Ã ce que ce 3066040 16 soit l'unitÃ© centrale seulement qui reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur (220b) ou sur une seconde borne reliÃ©e au coupe-circuit (220) de faÃ§on Ã ce que ce soit le coupe-circuit seulement qui reÃ§oive le signal de commande du microcontrÃ´leur (220b), 5 caractÃ©risÃ© en ce que le procÃ©dÃ© comprend une Ã©tape de test, mise en oeuvre durant un temps prÃ©dÃ©terminÃ©, durant laquelle l'unitÃ© centrale (230a) commande le premier commutateur (SW1) pour le faire commuter sur sa seconde borne et commande le second commutateur (SW2) pour le faire commuter sur sa premiÃ¨re 10 borne, et dans laquelle l'unitÃ© centrale (230a) surveille un changement d'Ã©tat du signal de commande du microcontrÃ´leur (220b) ; lorsque l'Ã©tape de test n'est pas mise en oeuvre, l'unitÃ© centrale (230a) commande le premier commutateur (SW1) pour le faire commuter sur sa premiÃ¨re borne et 15 commande le second commutateur (SW2) pour le faire commuter sur sa seconde borne.