Brevet FR3128029A1 — publié le 20230414

Le présent document concerne un dispositif de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique comprenant : - une source (6) ; - un système de distribution (8) comportant un commutateur (10) configuré pour établir une première position ouverte interdisant le passage de courant et une seconde position fermée autorisant le passage de courant ; - une charge (12) reliée à la source (6) par l’intermédiaire dudit système de distribution (8); - des moyens de repérage d’un changement d’état dudit commutateur et/ou des moyens de repérage d’un mode transitoire de la charge, ledit dispositif de détection étant configuré pour passer à l’état inactif durant un temps T lors d’un changement d’état dudit commutateur ou lors d’un passage à un mode transitoire de la charge. Figure de l’abrégé : Figure 3 Détection de défauts électriques dans un réseau électrique Le présent document concerne une détection de défauts électriques dans un réseau électrique et plus particulièrement la détection d’arcs électriques. La multiplication des besoins électriques en aéronautique impose un passage de l'alternatif vers une haute tension continue. Cette modification fait apparaître un problème de formation d'arcs électriques. Ce problème était déjà existant dans les réseaux traditionnels mais la tension d’arc était précédemment insuffisante pour maintenir ledit arc électrique. En effet, pour que l’arc puisse exister, une tension suffisante est nécessaire. Avec l'évolution du réseau vers une haute tension continue, on a deux phénomènes qui se conjuguent : le fait que la tension est désormais suffisante pour maintenir l'arc électrique, une ionisation de l'air continuant à alimenter le plasma et comme le courant ne passe pas à zéro, l'arc électrique reste finalement de façon permanente. Un arc électrique dans un boîtier électrique s’accroche à tout ce qui est métallique et une température du plasma ainsi généré va avoir tendance à faire fondre toutes les parties métalliques sur lesquelles il va s’accrocher. Ce plasma va générer des gouttes de métal en fusion au sein desdits boîtiers électriques. Un feu va alors se propager dans l'avion, ce qui constitue un évènement catastrophique. Il existe deux natures d’arc : les arcs séries et les arcs parallèles entre deux conducteurs. Un arc série peut apparaître dans un conducteur qui se trouverait sectionné. On arrive alors à générer un plasma qui risque de s’installer de façon permanente. Cet arc série se crée entre les deux extrémités du conducteur que l'on sépare. C’est, par exemple, le cas d'un connecteur que l’on débranche sous tension. Cela va générer des tensions d’arcs très difficiles à détecter. L’impédance devient alors variable et cette impédance qu’il est nécessaire de détecter. Il est donc indispensable de contrer ces phénomènes de défauts électriques. Pour cela des moyens de protections sont mises en œuvre basées sur des détections embarquées. Il est connu des algorithmes de détection de signature. Dans ce type d’art antérieur, un système autoporteur est présent sur une ligne électrique. Ce système autoporteur va avoir une stratégie de recherche de signatures. Peu importe l’origine du défaut, si ce dernier rentre dans une fenêtre de signature, le système autoporteur déclenche une protection. Plus précisément, à chaque signature, une table est appelée et le système autoporteur vérifie si cela rentre dans cette table ou pas. Cette table peut consister en une analyse fréquentielle soit du courant, soit conjugué courant-tension. Par exemple, une puissance instantanée est calculée et si une enveloppe de puissance instantanée ressemble à celle d’un défaut, le système de protection est déclenché. Cependant, ce type de technologie est complexe et génère des déclenchements intempestifs car les défauts détectés ne sont pas discriminés selon qu’il s’agisse d’un défaut suite à une action volontaire ou un véritable défaut lié à l’apparition d’un arc électrique. Le présent document vient améliorer la situation en proposant une méthode simple et à faible coût. Résumé Le présent document concerne un dispositif de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique comprenant : - une source ; - un système de distribution comportant un commutateur configuré pour établir une première position ouverte interdisant le passage de courant et une seconde position fermée autorisant le passage de courant ; - une charge reliée à la source par l’intermédiaire dudit système de distribution ; - des moyens de repérage d’un changement d’état dudit commutateur et/ou des moyens de repérage d’un mode transitoire de la charge, ledit dispositif de détection étant configuré pour passer à l’état inactif durant un temps T lors d’un changement d’état dudit commutateur ou lors d’un passage à un mode transitoire de la charge. Ce dispositif permet de protéger le réseau électrique de la formation d’arcs électriques. Ce dispositif évite qu’il n’y ait un déclenchement intempestif du détecteur pour un faux défaut. Le dispositif peut comprendre un détecteur d’arc électrique configuré pour détecter une formation d’arc électrique entre le système de distribution et ladite charge, ledit détecteur étant configuré pour établir un premier état actif dans lequel le détecteur est actif pour réaliser la détection d’un arc électrique et un second état inactif dans lequel ledit détecteur est inactif. Le temps T pendant lequel le détecteur peut être configuré pour passer à l’état inactif est fonction d’une configuration du réseau électrique. Cette temporisation T ou mise en attente est ainsi adaptée à l’environnement du réseau électrique. Cela rend la détection des arcs électriques particulièrement performante. Le temps T peut être compris entre 20 ms et 200 ms, préférentiellement 25 ms. Le présent document concerne un procédé de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique comprenant les étapes : fournir une source, un système de distribution comportant un commutateur configuré pour établir une première position ouverte interdisant le passage de courant et une seconde position fermée autorisant le passage de courant, une charge reliée à la source par l’intermédiaire dudit système de distribution et un détecteur d’arc électrique configuré pour détecter une formation d’arc électrique entre le système de distribution et ladite charge ; repérer un changement d’état dudit commutateur ou un mode transitoire de la charge par l’intermédiaire de moyens de commande ; passer à un état inactif le détecteur durant un temps T lors du changement d’état dudit commutateur ou lors d’un passage à un mode transitoire de la charge par l’intermédiaire de moyens de commande ; détecter l’arc électrique en dehors du temps T. Ce procédé permet de protéger le réseau électrique de la formation d’arcs électriques. Ce procédé évite qu’il n’y ait un déclenchement intempestif du détecteur pour un faux défaut. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 montre une signature de tension d’arc électrique. Fig. 2 montre des éléments entrant dans un écosystème considéré d’un réseau électrique, selon l’invention. Fig. 3 montre une coordination entre un système de distribution, un détecteur et une charge, selon l’invention. Fig. 4 montre schématiquement un défaut sur une ligne électrique illustrée en , selon l’invention. Fig. 5 montre des effets sur la ligne électrique représentée en lors d’ouverture et fermeture d’un commutateur et plus précisément des effets sur un courant et sur une détection d’arc électrique, selon l’invention. Fig. 6 montre un diagramme de coordination du système de distribution avec le détecteur, selon l’invention. Fig. 7 montre un diagramme de coordination de la charge avec le détecteur, selon l’invention. Fig. 8 montre des variations significatives d’amplitude temporelle du courant consommé par une charge active en l’absence d’arc électrique. Fig. 9 montre des effets sur la ligne électrique représentée en lors de modifications de la charge et plus précisément des effets sur un courant et sur une détection d’arc électrique, selon l’invention. Dispositif de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique comprenant : - une source (6) ; - un système de distribution (8) comportant un commutateur (10) configuré pour établir une première position ouverte (22) interdisant le passage de courant et une seconde position fermée (18) autorisant le passage de courant ; - une charge (12) reliée à la source (6) par l’intermédiaire dudit système de distribution (8); - des moyens de repérage d’un changement d’état dudit commutateur et/ou des moyens de repérage d’un mode transitoire de la charge, ledit dispositif de détection étant configuré pour passer à l’état inactif durant un temps T lors d’un changement d’état dudit commutateur ou lors d’un passage à un mode transitoire de la charge. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit dispositif comprend un détecteur (14) d’arc électrique configuré pour détecter une formation d’arc électrique entre le système de distribution et ladite charge, ledit détecteur étant configuré pour établir un premier état actif dans lequel le détecteur (14) est actif pour réaliser la détection d’un arc électrique et un second état inactif dans lequel ledit détecteur (14) est inactif. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le temps T pendant lequel le détecteur est configuré pour passer à l’état inactif est fonction d’une configuration du réseau électrique. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le temps T est compris entre 20 ms et 200 ms, préférentiellement 25 ms. Procédé de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique comprenant les étapes : fournir une source (6), un système de distribution (8) comportant un commutateur (10) configuré pour établir une première position ouverte interdisant le passage de courant et une seconde position fermée autorisant le passage de courant, une charge (12) reliée à la source par l’intermédiaire dudit système de distribution et un détecteur (14) d’arc électrique configuré pour détecter une formation d’arc électrique entre le système de distribution (8) et ladite charge (12) ; repérer un changement d’état dudit commutateur ou un mode transitoire de la charge par l’intermédiaire de moyens de commande ; passer à un état inactif le détecteur durant un temps T lors du changement d’état dudit commutateur (10) ou lors d’un passage à un mode transitoire de la charge (12) par l’intermédiaire de moyens de commande ; détecter l’arc électrique en dehors du temps T.