Brevet FR3084216A1 — publié le 20200124

DISPOSITIF D'EMULATION D'UN BILAME, ET DISPOSITIF DE PROTECTION D'UNE LIGNE ELECTRIQUE VIS-A-VIS D'UNE SURINTENSITE L'invention se rapporte à un dispositif de protection thermique d'une ligne électrique. Elle s'applique en particulier, mais de façon non limitative, au domaine de l'aéronautique, et plus précisément à la protection thermique des câbles qui peuvent alimenter un groupe auxiliaire de puissance (utilisé par exemple lors des phases de roulage d'un aéronef). 10 Les lignes électriques subissent des échauffements principalement dus à la circulation du courant. Les échauffements peuvent créer des dommages sur la ligne électrique, par exemple un ramollissement du plastique entourant le câble électrique, voire un dégagement de fumée en 15 cas de surchauffe intense. Il est nécessaire de prévoir des moyens de déconnexion des lignes électriques en cas de surchauffe afin de les protéger. La protection peut s'étendre à un circuit électrique connecté à la ligne électrique, tel que les générateurs, les lignes électriques de distribution d'énergie produite par les générateurs et les charges alimentées par les 20 lignes. Les charges peuvent être de plusieurs types : les charges principalement résistives, par exemple mises en oeuvre en avionique pour le chauffage ou le dégivrage, et les charges principalement inductives par exemple formée par les bobinages de machines tournantes. Il est par exemple possible de protéger une ligne contre une 25 surintensité au moyen d'un fusible dont le rôle est de déconnecter la ligne électrique lorsque le courant électrique circulant dans la ligne dépasse une intensité donnée pendant un temps donné, Les fusibles peuvent être temporisés, notamment pour autoriser le passage de courants importants pendant de courtes durées. Ceci est notamment nécessaire lors du 30 démarrage de machines électriques, où un courant de forte intensité peut être requis. La protection par fusible est peu précise et nécessite un changement 2 du fusible lorsque celui-d a coupé le courant. Le fusible est principalement utilisé pour pallier des défaillances graves de type court circuit. Afin d'éviter d'avoir à changer des fusibles, des disjoncteurs thermiques peuvent être mis en oeuvre. Les disjoncteurs thermiques sont généralement équipés d'un bilame formé d'une poutre composite comprenant deux matériaux de coefficients de dilatation thermique différents, Lorsqu'un courant excessif traverse le bilame, celui-ci se déforme par effet Joule provoquant mécaniquement l'ouverture de la ligne. Par rapport au fusible, le disjoncteur thermique présente l'avantage de ne pas nécessiter son changement en cas de déclenchement L'utilisation de l'effet Joule pour ouvrir la ligne tend à temporiser le déclenchement. Cependant, la protection est, comme pour les fusibles, peu précise. De plus, les disjoncteurs à bilame ont une durée de vie assez faible. Typiquement, un tel disjoncteur supporte moins de 4000 manoeuvres, De plus, un disjoncteur thermique ne peut pas être réarmé à distance et nécessite donc une intervention manuelle. L'invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités 20 plus haut en proposant un circuit fonctionnant à la façon d'un bilame et dont la durée de vie est accrue. Un objet de l'invention est donc un dispositif d'émulation d'un bilame, le dispositif d'émulation comprenant un capteur de courant apte à 25 mesurer un courant de ligne parcourant le dispositif d'émulation, le dispositif d'émulation étant apte à fournir une valeur représentative d'un état thermique cumulé dans le temps t, appelée état thermique cumulé, en additionnant par récurrence une valeur représentative d'un état thermique initial; appelée état thermique initial, et une valeur représentative d'un état thermique actuel, 30 appelée état thermique actuel, déterminé en fonction du courant de ligne, Avantageusement, le dispositif d'émulation comprend un opérateur d'élévation au carré configuré pour élever au carré une valeur représentative du courant de ligne issue du capteur de courant. Selon un premier mode de réalisation, le dispositif d'émulation comprend un composant numérique programmable configuré pour calculer l'état thermique actuel par la relation o tp 2 1 = ith Où Ethfin est la valeur de l'état thermique actuel lorsque le dispositif d'émulation est alimenté par le courant de ligne, où Ir, est la valeur représentative du courant de ligne, r une constante de temps, et /th un courant thermique conventionnel du bilame émule, et par la relation : ip 2 _c =-7 x e I th Où E f f est la a de l'état thermique actuel lorsque le 15 dispositif d'émulation n'est pas alimenté par le courant de ligne, où ip est la valeur représentative du courant de ligne à tant où le dispositif d'émulation n'est plus alimenté, r une constante de temps, et ith un courant thermique 20 conventionnel du bilame émule. Avantageusement, le dispositif d'émulation comprend un compteur configuré pour déterminer le temps depuis l'instant où le dispositif d'émulation n'est plus alimenté. 25 Avantageusement, le composant numérique programmable est de type FPGA, 4 Selon un deuxième mode de réalisation, la valeur représentative du courant de ligne est une tension image du courant de ligne, le dispositif d'émulation comprenant au moins un circuit RC série, et comprenant au moins un condensateur aux bornes duquel est mesurée l'état 5 thermique cumulé, le circuit RC série étant connecté â l'opérateur d'élévation au carré, l'état thermique initial étant déterminé par l'état de charge initiale du condensateur à la fin d'un cycle de charge ou de décharge, l'état thermique actuel étant déterminé par l'évolution de l'état de charge du condensateur. Avantageusement, l'opérateur d'élévation au carré comprend : un comparateur, configure pour comparer la tension image avec un signal de rampe, et pour réinitialiser le signal de rampe périodique dès qu'il est égal à la tension image: générant ainsi un signal de rampe à période variable ayant, pour chaque période variable, une amplitude maximale égale à la tension image au même instant ; un intégrateur, connecté en sortie du comparateur, et configure pour intégrer chaque rampe du signal de rampe à période variable sur une durée égale à la période variable, générant ainsi un signal de rampe intégré, et pour fournir au circuit RC le signal de rampe intégré. Avantageusement, le dispositif d'émulation comprend une source de courant continu apte à alimenter un condensateur de rampe avec un courant de rampe continu, le dispositif d'émulation étant apte à réinitialiser le signal de rampe par une décharge commandée du condensateur de rampe. Avantageusement, le dispositif d'émulation comprend un circuit de détection d'enveloppe, disposé entre l'opérateur d'élévation au carré et le circuit RC série. Avantageusement, le dispositif d'émulation comprend : un dispositif de comparaison de la tension image avec une tension de référence, le dispositif de comparaison étant apte à fournir un signal de différence, représentant la différence entre la tension image et la tension de référence ; et un premier diviseur de tension, couplé à un premier interrupteur commandé par le signal de différence, le premier diviseur de tension 5 étant configuré, lorsque le signal de différence est positif, pour diviser la tension image par un coefficient de réduction prédéterminé. Avantageusement, le dispositif d'émulation comprend un deuxième diviseur de tension, couplé à un deuxième interrupteur commandé 10 par le signal de différence, le deuxième diviseur de tension étant configuré, lorsque le signal de différence est négatif, pour diviser la tension du signal fourni au circuit RC série par ie carré du coefficient de réduction prédéterminé. L'invention se rapporte également à un dispositif e protection 15 d'une ligne électrique vis-à-vis d'une surintensité du courant de ligne, le dispositif de protection comprenant : un dispositif d'émulation précité un comparateur d'état, configuré pour comparer l'état thermique cumulé avec une valeur cible ; 20 un dispositif de commutation configuré pour déconnecter la ligne électrique si l'état thermique cumulé dépasse la valeur cible. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple et qui représentent, respectivement : - la figure 1; une illustration des niveaux sélectifs associés à la protection thermique d'une ligne de 25 Aeff, pour une application aéronautique ; 30 la figure 2, une représentation par blocs du dispositif de protection selon l'invention ; 6 - la figure 3, une représentation par blocs du dispositif d'émulation selon un mode de réalisation dit « analogique » ; la figure 4, une représentation des différents composants analogiques du dispositif d'émulation selon l'invention ; 5 L'invention vise à émuler un bilame, à l'aide d'un dispositif d'émulation, qui reproduit le plus fidèlement possible le comportement d'un bilame. Le bilame à émuler est caractérisé par une courbe de déclenchement 10 (également appelée courbe de trip). La courbe de déclenchement illustre, pour un temps donné, le courant maximal permanent que peut supporter le bilame, avant de s'ouvrir, par exemple pour déclencher la protection d'une ligne à protéger. Par courant maximal permanent, on entend soit un courant continu, soit un courant alternatif. Dans le cas d'un courant alternatif, la valeur 15 du courant maximal permanent correspond à la valeur efficace. La figure 1 illustre les niveaux sélectifs associés à la protection thermique d'une ligne de cuivre de type AWG16. Une telle ligne a, de façon standardisée, un diamètre de 1,29 millimètre. Ce type de ligne est couramment utilisé dans le domaine aéronautique, pour faire circuler un 20 courant à destination d'une charge, par exemple un moteur électrique. Il est bien entendu que l'invention peut être mise en oeuvre quelque soit la section de la ligne et quelque soit son matériau dès lors qu'elle est apte à conduire un courant électrique. La charge absorbe un courant d'appel (également appelé « inrush current »). Sur la figure 1, le courant d'appel de la charge a une 25 valeur pour un temps infini estimée à 25 Aeff. Pour un temps infini, la courbe de déclenchement fait apparaître le courant thermique conventionnel /ai du bilame émule.. Il s'agit du courant maximal que peut véhiculer en permanence la ligne de cuivre sans échauffement excessif. La courbe de déclenchement du bilame doit donc se situer au-30 dessus de la courbe représentant le courant d'appel. Le courant thermique conventionnel /tri doit être situé au-dessus de la valeur du courant d'appel (pour un temps infini : 30 Aeff dans l'exemple de la figure 1). Une redondance de protection peut également être mise en oeuvre avec un fusible, en cas de défaillance du bilame. La courbe de fusion du fusible est donc située légèrement au-dessus de la courbe de déclenchement du bilame. En l'occurrence, la valeur infinie de la courbe de fusion du fusible est de 35 Aeff. 5 La figure 1 représente également une courbe dite « no damage » (ou « sans endommagement »), et une courbe « smoke » (ou « dégagement de fumée »), propres à la ligne à protéger. Elle représente de même le modèle dit « i2t » pour un fusible, à savoir une modélisation du produit du carré du courant par le temps. 10 La courbe de déclenchement du bilame peut être modélisée par la relation dite du bilame : ith V - e-tir In est le courant de ligne de la ligne à protéger, et par 15 exemple mesuré par un capteur de courant. r est une constante de temps prédéterminée en fonction du courant d'appel imposé par la charge, notamment en phase initiale d'appel de courant: De la relation précédente, on en déduit que 20 On définit un état thermique Eith,', par la relation suivante : Ip2 t Eth on - 2 X (1 - eT) - Si l'état thermique Ett,, est inférieur à 1, on déduit des deux relations précédentes que le courant de ligne mesuré I, dépasse la courbe de déclenchement. A l'inverse, si l'état thermique Eti,' est supérieur à 1, le 25 courant mesuré Iy est en-dessous de la courbe de déclenchement. En l'absence de courant de ligne lp, l'état thermique est défini par la relation suivante : 8 3p2 X e7 (2) (th' Dans ce cas, dans la relation (2), I,, est la valeur représentative du courant de ligne à l'instant où le dispositif d'émulation EMU n'est plus alimenté, à savoir juste avant une mise hors tension. 5 On peut alors définir un état thermique cumulé Eth_n, qui correspond à l'état thermique du bilame émule cumulé dans le temps. L'état thermique cumulé Eth, est obtenu en tenant compte d'un état thermique actuel (qui peut être l'état thermique Ett' lorsque le dispositif d'émulation EMU est alimenté, ou l'état thermique Ethoff lorsque le 10 dispositif d'émulation EMU n'est pas alimenté), et d'un état thermique initial Eth Par exemple, lors de la mise sous tension initiale d'un moteur électrique, un courant de ligne i, ayant une valeur particulièrement élevée peut être mesuré (régime dit transitoire). Puis, la valeur du courant de ligne IF 15 peut baisser (régime dit établi). Lors du régime transitoire, la valeur de l'état thermique cumulé Eticn est obtenue en additionnant la valeur de l'état thermique initial Etu, qui peut être éventuellement nulle, avec la valeur de l'état thermique actuel lorsque le dispositif d'émulation EMU est alimenté. 20 Lors du régime établi, la valeur de l'état thermique cumulé EttL' est obtenue en additionnant la valeur de l'état thermique initial Et>, , qui est égal à la valeur de l'état thermique cumulé Et/Ln à la fin du régime transitoire, avec la valeur de l'état thermique actuel Et/ on lorsque Je dispositif d'émulation EMU est alimenté. La valeur du courant de ligne ip est dans ce 2 5 cas plus faible pour le régime établi que pour le régime transitoire. La figure 2 illustre une représentation par blocs d'un dispositif de protection PRO intégrant un dispositif d'émulation EMU conforme à l'invention. La ligne électrique LIG à protéger peut être connectée à un circuit 30 électrique CIRC. La valeur de l'état thermique cumulé Eth_n est calculée par le Eth_o 9 dispositif d'émulation EMU, à partir du courant de ligne i mesuré par le capteur de courant CC. Un comparateur d'état COMP2 compare l'état thermique cumulé Eth Ji avec une valeur cible Eck cible. La valeur cible Eth cible peut être définie manuellement en fonction de la ligne électrique LIG à 5 protéger d'une potentielle surintensité. Le dispositif de protection PRO comprend également un dispositif de commutation COM, qui déconnecte la liane LIG si le comparateur d'état COMP2 détecte que la valeur de l'état thermique cumulé Et,,' est supérieure à la valeur cible Ethsible. Le dispositif de commutation COM peut prendre la forme d'un interrupteur commandé par la sortie du comparateur d'état COMP2. Le dispositif de commutation COM est passant tant que la valeur de l'état thermique cumulé Et" est inférieure à la valeur cible Ethsibk, et bloquant dans le cas contraire. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le bilame 25 émule est soumis à une alternance de périodes où il est alimenté en courant (périodes d'échauffement), avec des périodes où il n'est pas alimenté en courant (périodes de refroidissement). On peut alors définir par récurrence la valeur l'état thermique cumulé Etkii à la nèrne période. Le calcul d'une exponentielle étant particulièrement complexe 20 en numérique, on peut effectuer, pour une mise en oeuvre dans un circuit numérique, une approximation de calcul pour un temps t petit par rapport à la constante de temps r : 1- e Et Ainsi, pour une neme période, la valeur l'état thermique cumulé 25 Eth n est déterminée par récurrence selon la relation suivante = Eth_off it -1 + Eth_onn oft_n_i est la valeur de l'état thermique à la fin de la période précédente de mise hors tension Te F -thon est la valeur de l'état thermique à la fin de la période actuelle de mise sous tension T2 . Les périodes de mise hors tension T1 et de mise sous tension T2 peuvent avoir 5 des durées différentes, ou être égales pour un signai d'entrée alternatif. est la valeur du courant de ligne juste avant la mise hors tension, et Ipn la valeur du courant de ligne lors de la mise sous tension. Par valeur du courant, on entend la valeur efficace du courant. En particulier, pour un signal d'entrée alternatif, la valeur du courant de ligne 4,7', lors de la mise hors tension et la 10 valeur du courant de ligne Ir,, lors de la mise sous tension sont égales. Selon un premier mode de réalisation, la relation de récurrence précitée peut être avantageusement mise en oeuvre dans un circuit numérique programmable, par exemple un circuit FPGA (pour « Field- 5 Gate Array », réseau de portes programmables), un circuit ASIC (pour Application-Specific lntegrated Circuit, circuit intégré propre à une application), ou encore un microcontrôleur. Selon ce mode de réalisation, le dispositif d'émulation ETVIU, implémenté dans un circuit numérique programmable, comprend un opérateur 20 d'élévation au carré. L'opérateur est programmé de façon numérique pour élever au carré une valeur représentative du courant de ligne Ir, issu du capteur de courant CC, conformément aux relations (1) et (2). L'opérateur peut être programmé pour élever la valeur représentative du courant de ligne IF à une puissance sensiblement différente de 2. 25 Dans le cas où le dispositif d'émulation n'est pas alimenté (source hors tension), il convient d'équiper le circuit numérique programmable d'un compteur. En effet, lorsque le circuit numérique programmable n'est pas alimenté, le compteur permet d'enregistrer la durée d'absence de courant de ligne. Cette durée peut ensuite être utilisée pour la détermination de l'état 30 thermique initial E, L'invention peut également, selon un deuxième mode de réalisation, être mise en oeuvre dans un circuit analogique. Pour cela, on utilise les relations (1) et (2) définies précédemment. Le circuit proposé implémente de façon analogique la fonction de mise au carré du courant de 5 ligne ip, ainsi que les fonctions (1 - e = i et (e7 , implémentées respectivement pour les périodes de mise sous tension et pour les périodes de mise hors tension du bilame émule. La figure 3 illustre le circuit analogique selon l'invention, en représentation par blocs fonctionnels. Parallèlement à cette représentation par 10 blocs, la figure 4 représente en détail les composants employés, de façon non limitative. Le courant de ligne I, , fourni par le capteur de courant CC, est transmis à un transformateur d'intensité TI, afin de diviser la valeur du courant par un facteur prédéterminé Ns. Cet abaissement de l'intensité permet d'utiliser dans le circuit analogique des composants capables de traiter des 1r, intensités plus faibles. Par exemple, le transformateur d'intensité TI peut être configure pour passer d'une intensité de l'ordre de la centaine voire du millier d'Ampères, à une intensité de l'ordre de [Ampère, en appliquant le rapport souhaité aux nombre de spires du primaire par rapport au nombre de spires du secondaire. 20 Les alternances négatives du courant de ligne l abaissé sont ensuite redressées, par un redresseur double alternance RA. Le redresseur double alternance peut être conçu par exemple selon un montage en pont de diodes, comme illustré sur la figure 4. La sortie du redresseur double alternance RA est donc la valeur absolue du signal issu du transformateur 25 d'intensité TI. Une résistance RES, illustrée figure 4, est connectée en sortie du redresseur double alternance RA. Ainsi, la valeur représentative du courant de ligne Ip est une tension du courant de ligne /p, appelée par la suite tension image 17i.'.. 30 Selon les relations (1) et (2), une mise au carré de la valeur du courant de ligne I doit être réalisée. Afin d'effectuer une telle mise au carré de la valeur du courant de ligne IF., il est possible d'utiliser un multiplieur, qui multiplie la valeur du courant de ligne ip par elle-même, Toutefois, les multiplieurs analogiques sont des dispositifs complexes. Le calcul de la mise au carré peut également être réalisé en passant par le calcul d'une intégrale. Le calcul de !'intégrale est effectué sur un signal de rampe, produit par un générateur de rampe GR. Un signal de rampe est généré par une charge d'un condensateur de rampe C',,p, représenté figure 4. Le condensateur de rampe Cramp est alimenté par un courant de rampe continu i',,p, généré par une source de courant continu 10 SCC Un amplificateur opérationnel A01 monté en suiveur peut être couplé au condensateur de rampe Gramp et à la source de courant continu SCC, afin de réaliser une adaptation d'impédance avec l'étage suivant. Un comparateur COMP1 reçoit en entrée la tension image Vi', et le signal de rampe. Le comparateur COMP1 peut prendre la forme d'un amplificateur opérationnel 15 AO2 qui détermine la différence entre la tension image Vin, et le signal de rampe, comme illustré sur la figure 4. La différence est comparée à une tension de référence nulle. A partir de la relation caractéristique du condensateur, on peut établir, lorsque la tension image Vi' et le signal de rampe ont la même amplitude, la relation suivante : 2 0 tramp Ci anep 7-t-r"V (3) tramp A l'instant où la tension image Vi', et le signal de rampe ont la même amplitude, le comparateur COMP1 commande la décharge du condensateur de rampe Gni,. Un transistor TRO, lui-même couplé au comparateur COMP1, peut être placé en parallèle du condensateur de rampe 25 Garnis, , afin de commander la décharge du condensateur de rampe C','in. Une fois déchargé, le condensateur de rampe Cnimp se recharge à nouveau, jusqu'à ce que la tension image Vi' et le signal de rampe aient de nouveau la même amplitude. La sortie du comparateur COMP1 est donc un signal de 30 rampe à période trama variable ayant, pour chaque période tramp variable, 1_3 une amplitude maximale égale à la tension image V. au même instant. Le signal de rampe à période tramp variable passe ensuite par un intégrateur INTG. L'intégrateur INTG, représenté en détail à la figure 4, est caractérisé par une résistance Pin et par un condensateur Cira sur l'entrée non- 5 inverseuse, ainsi que par deux résistances R1int et R2im sur l'entrée inverseuse. L'intégrateur INTG détermine une tension de sortie d'intégrateur V &kin t f tramp tdt -c Vin_uat 72 (R2 int omp tramp ..Ri bit 2 Cipt rampRrnt Ainsi, à partir de la relation (3) Vin_int k inc2 IP2 10 Où ki et k2sont des constantes de proportionnalité. L'opérateur d'élévation au carré CAR, constitué du comparateur COMP1 et de l'intégrateur INTG, permet ainsi d'obtenir un carré de la valeur représentative du courant de ligne /p. 15 Un circuit de détection d'enveloppe CDE est couplé à l'opérateur d'élévation au carré CAR, afin de récupérer l'enveloppe du signal mis au carré. Différents types de circuits de détection d'enveloppe peuvent être employés, notamment un circuit de détection de crête. Avantageusement, le circuit de détection d'enveloppe CDE est un échantillonneur-bloqueur. Il 20 comprend un interrupteur et un condensateur Cl. L'interrupteur est commandé par un signa! d'échantillonnage oc'a i2, comme illustré par la figure 4. Tant que l'interrupteur est fermé, le condensateur joue le rôle d'élément mémoire vis-à-vis du signal issu de l'intégrateur INTG. Lorsque l'interrupteur reçoit une impulsion d'ouverture, le condensateur, isolé vis-à-vis 25 du signal issu de l'intégrateur INTG, restitue la valeur mémorisée. Avantageusement, Je signal d'échantillonnage fixé par le comparateur 14 COI:API. Il transmet l'impulsion d'ouverture â chaque fois que la tension image Vi' et le signal de rampe ont la même amplitude, Ainsi, honneur-bloqueur récupère, pour chaque période variable t.'.,'p, le maximum du signal de rampe à période variable, avec une sortie constante 5 entre chaque commande d'ouverture. Une enveloppe sensiblement égale au carré de la tension image peut ainsi être récupérée, La valeur de l'état thermique cumulé Etc,,, est mesurée aux bornes du condensateur d'un circuit RC série CIRC RC. Le circuit RC série 10 CIRC RC comprend une résistance Rm connectée directement ou indirectement au circuit de détection d'enveloppe CDE, et un condensateur Cm aux bornes duquel est mesurée la valeur de l'état thermique cumulé Ettn La charge du condensateur Cm émule le comportement d'un bilame lors des phases d'échauffement. Le circuit RC série CIRC RC réalise ainsi la fonction e), décrite dans la relation (1). La décharge du condensateur Cm émule le comportement d'un bilame lors des phases de refroidissement. Le circuit RC série CIRC RC réalise ainsi la fonction (e), décrite dans la relation (2). Il est à noter que r Rrn x Cm 20 La constante de temps r se retrouve dans la relation du bilame. Le choix des valeurs numériques de la résistance Rm et du condensateur Cm détermine donc l'allure de la courbe de déclenchement du bilame, qui doit se situer de préférence au-dessus de la courbe de courant d'appel imposé par la charge. 25 Le dispositif d'émulation précité est configure pour travailler avec un courant de ligne lp ayant une grande dynamique. La valeur du courant de ligne I. peut notamment passer d'une valeur de courant nominal In, qui correspond à la valeur maximale du courant d'appel (200 Aeff dans 30 l'exemple de la figure 1), à une valeur dix fois plus petite en régime établi. De même, la valeur du courant de ligne Ip peut fortement dépasser la valeur de 1.5 courant nominal In, par exemple au démarrage d'un moteur électrique. La valeur du courant de ligne I,, peut être par moment dix fois plus petite que fa valeur de courant nominal In, et par moment être dix fois plus grande. Cette dynamique importante peut engendrer une perte de précision pour la 5 détermination de l'état thermique cumulé Etycn- Ainsi, pour un courant de ligne Ir, ayant une valeur supérieure à la valeur du courant nominal I', la tension image Vi' du courant de ligne Ir est divisée par un coefficient de réduction k prédéterminé. Pour cela, un premier diviseur de tension DT1 est connecté à la résistance RES. Le premier 10 diviseur de tension DT1 peut être de type résistif. Sur la figure 4, un premier interrupteur commandé TRI est passant lorsque la tension image Vine est détectée comme étant supérieure à une tension de seuil 1,,je. La tension de seuil lref est déterminée en fonction de la valeur de courant nominal I'. Dans ce cas, une fraction du signal issu de la résistance RES est prélevée aux 15 bornes de la résistance de plus petite valeur. La détection du dépassement de la tension de seuil 14.,,r. peut être effectuée par un comparateur A03. Le comparateur A03 fournit un signai de différence Div, représentant la différence entre la tension image Iti', et la tension de référence Vref. Lorsque le comparateur A03 ne détecte pas de dépassement 20 de la tension de seuil 14.8f, la tension issue du circuit détecteur d'enveloppe CDE est divisée par le coefficient k2, et la tension image Vi' du courant de ligne I p n'est pas par divisée par le coefficient de réduction k. Pour cela, un deuxième diviseur de tension DT2 est connecté entre le circuit détecteur d'enveloppe CDE et le circuit RC série CIRC.__RC. Un deuxième interrupteur commandé TR2 est passant lorsque la tension image Vin,. est détectée comme étant inférieure à la tension de seuil 1/ref , à savoir lorsque le signal de différence Div est négatif. D'autres modes de réalisation peuvent être envisagés, afin de tenir compte de la grande dynamique du courant de ligne Ip. Par exemple, un seuil haut (par exemple très supérieur au courant nominal In) et un seuil bas (par exemple très inférieur au courant nominal lj. peuvent être définis. Dans 16 ce cas, le coefficient de réduction k n'est appliqué à la tension image que si le courant de ligne est supérieur au seuil haut, et le coefficient de réduction k2 n'est appliqué à la sortie du circuit détecteur d'enveloppe REVENDICATIONS1. Dispositif d'émulation (EMU) d'un bilame, le dispositif d'émulation (EMU) comprenant un capteur de courant (CC) apte à mesurer un courant de ligne (Ip) parcourant le dispositif d'émulation (EMU), le dispositif d'émulation (EMU) étant apte à fournir une valeur représentative d'un état thermique cumulé (Eth_n) dans le temps t, appelée état thermique cumulé (Eth_n), en additionnant par récurrence une valeur représentative d'un état 10 thermique initial (Et j), appelée état thermique initial (Etr, j), et une valeur représentative d'un état thermique actuel (Etiton, Eth_ott), appelée état thermique actuel (Eth_on, déterminé en fonction du courant de ligne (1,4. 2. Dispositif d'émulation (EMU) selon la revendication 1, 15 comprenant un opérateur d'élévation au carré (CAR) configuré pour élever au carré une valeur représentative du courant de ligne (1p) issue du capteur de courant (CC). 3. Dispositif d'émulation selon la revendication 2, 20 comprenant un composant numérique programmable configuré pour calculer l'état thermique actuel (Eth_',,, Eth_off) par la relation : 47: = x (1 - eT) ith Où Encor, est la valeur de l'état thermique actuel lorsque le dispositif d'émulation (EMU) est alimenté par le courant de ligne (1p), où lp est la valeur représentative du courant de 25 ligne (1p), r une constante de temps, et lu, un courant thermique conventionnel du bilame émule, et par la relation 1p2 --t Eticof,2 = 2 x e T [th 18 Où Eth..c,ff est la valeur de l'état thermique actuel lorsque le dispositif d'émulation (EMU) n'est pas alimenté par le courant de ligne (In), où lest la valeur représentative du courant de ligne (1,,) à l'instant où le dispositif d'émulation (EMU) n'est plus alimenté, r une constante de temps, et /th un courant thermique conventionnel du bilame émule. 4. Dispositif d'émulation selon la revendication 3, 10 comprenant un compteur configure pour déterminer le temps ( t) depuis l'instant où le dispositif d'émulation (EMU) n'est plus alimenté. 5. Dispositif d'émulation selon l'une des revendications 3 ou 4, le composant numérique programmable étant de type FPGA. 6. Dispositif d'émulation selon la revendication 2, la valeur représentative du courant de ligne (/p) étant une tension image (Vinc) du courant de ligne (/p), le dispositif d'émulation (EMU) comprenant au moins un circuit RC série (CIRC_RC), et comprenant au moins un condensateur (Cm) 20 aux bornes duquel est mesurée l'état thermique cumulé (Eti,,), le circuit RC série (CIRC_RC) étant connecté à l'opérateur d'élévation au carré (CAR), l'état thermique initial (Eihi) étant déterminé par l'état de charge initiale du condensateur (Cm) à la fin d'un cycle de charge ou de décharge, l'état thermique actuel (Eih_,n, Eth jer) étant déterminé par l'évolution de l'état de 25 charge du condensateur (Cm). 7. Dispositif d'émulation selon la revendication 6, l'opérateur d'élévation au carré (CAR) comprenant : un comparateur (COMP1), configure pour comparer la tension image 30 (Vinc) avec un signal de rampe, et pour réinitialiser le signal de rampe périodique dès qu'il est égal à la tension image (Vinc), générant ainsi 19 un signal de rampe à période variable (tramp) ayant, pour chaque période variable (t,,,,p), une amplitude maximale égale à la tension image (Vinc) au même instant ; un intégrateur (INITG), connecté en sortie du comparateur (COMP1), et configuré pour intégrer chaque rampe du signal de rampe à période variable sur une durée égale à la période variable (tramp), générant ainsi un signal de rampe intégré, et pour fournir au circuit RC le signal de rampe intégré. 10 8. Dispositif d'émulation selon la revendication 7, comprenant une source de courant continu (SCC) apte à alimenter un condensateur de rampe (Cran-9) avec un courant de rampe continu (romp), le dispositif d'émulation (EMU) étant apte à réinitialiser le signal de rampe par une décharge commandée du condensateur de rampe (Crame). 15 9. Dispositif d'émulation selon l'une des revendications 6 à 8, comprenant un circuit de détection d'enveloppe (CDE), disposé entre l'opérateur d'élévation au carré (CAR) et le circuit RC série (CIRC_RC). 20 10, Dispositif d'émulation selon l'une des revendications 6 à 9, comprenant : - un dispositif de comparaison (A03) de la tension image (Vinc) avec une tension de référence (Vref), le dispositif de comparaison (A03) étant apte à fournir un signal de différence (Div), représentant la 25 différence entre la tension image (Vinc) et la tension de référence (Vref) ; et un premier diviseur de tension (DT1), couplé à un premier interrupteur (TR1) commandé par le signal de différence (Div), le premier diviseur de tension (DT1) étant configuré, lorsque le signal de différence (D'y) 30 est positif, pour diviser la tension image (Vinc) par un coefficient de réduction (k) prédéterminé. 20 11. Dispositif d'émulation selon la revendication 10; comprenant un deuxième diviseur de tension (DT2), couplé à un deuxième interrupteur (TR2) commandé par le signal de différence (Div), le deuxième diviseur de tension (0T2) étant configuré, lorsque le signal de différence (Div) est négatif, pour diviser la tension du signal fourni au circuit RC série par le carré du coefficient de réduction (k) prédéterminé. 12. Dispositif de protection (PRO) d'une ligne électrique (LIG) vis-à-vis d'une surintensité du courant de ligne (Ir,), caractérisé en ce que le 10 dispositif de protection (PRO) comprend un dispositif d'émulation (EMU) selon l'une des revendications précédentes un comparateur d'état (COMP2), configuré pour comparer l'état thermique cumulé avec une valeur cible 1 5 (Eth_cibie) un dispositif de commutation (COM) configuré pour déconnecter la ligne électrique (LIG) si l'état thermique cumulé (Elii_n) dépasse la valeur cible.