FR3120484A1 - Device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs - Google Patents

Device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs Download PDF

Info

Publication number
FR3120484A1
FR3120484A1 FR2102056A FR2102056A FR3120484A1 FR 3120484 A1 FR3120484 A1 FR 3120484A1 FR 2102056 A FR2102056 A FR 2102056A FR 2102056 A FR2102056 A FR 2102056A FR 3120484 A1 FR3120484 A1 FR 3120484A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electric current
supply line
electrical
electric
predetermined threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2102056A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3120484B1 (en
Inventor
David Rousset
Laurent Molinari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations SAS filed Critical Airbus Operations SAS
Priority to FR2102056A priority Critical patent/FR3120484B1/en
Publication of FR3120484A1 publication Critical patent/FR3120484A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3120484B1 publication Critical patent/FR3120484B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H02H1/0015Using arc detectors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/36Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points of different systems, e.g. of parallel feeder systems

Abstract

Dispositif de détection et de protection d’une installation électrique d’un aéronef contre des arcs électriques. Ce dispositif (50) comprend un capteur de courant (52.1-52.n) disposé sur chaque ligne d’alimentation (40.1-40.n) connectant en parallèle une source d’énergie électrique (20) continue haute tension et une charge électrique (30), un module de calcul (54) recevant les mesures du courant électrique de chaque capteur de courant, calculant une différence relative du courant électrique entre deux lignes d’alimentation sur la base desdites mesures reçues, comparant ladite différence relative calculée à un seuil prédéterminé, et transmettant un signal d’activation (Sact) lorsque la différence relative calculée est supérieure au seuil prédéterminé, et un module de coupure (56) configuré pour interrompre la transmission de l’énergie électrique à réception du signal d’activation. Ce dispositif permet de détecter efficacement la présence d’un arc électrique sur une des lignes d’alimentation, et donc d’éviter l’activation parasite du module coupure. Figure 2Device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs. This device (50) comprises a current sensor (52.1-52.n) disposed on each power supply line (40.1-40.n) connecting in parallel a high voltage direct current electrical energy source (20) and an electrical load (30), a calculation module (54) receiving the measurements of the electric current from each current sensor, calculating a relative difference of the electric current between two supply lines on the basis of said received measurements, comparing the said calculated relative difference with a predetermined threshold, and transmitting an activation signal (Sact) when the calculated relative difference is greater than the predetermined threshold, and a cut-off module (56) configured to interrupt the transmission of electrical energy upon receipt of the activation signal. This device makes it possible to effectively detect the presence of an electric arc on one of the supply lines, and therefore to avoid parasitic activation of the cut-off module. Figure 2

Description

Dispositif de détection et de protection d’une installation électrique d’un aéronef contre des arcs électriquesDevice for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs

La présente demande se rapporte à un dispositif de détection et de protection contre des arcs électriques dans une installation électrique d’un aéronef.This application relates to a device for detecting and protecting against electric arcs in an electrical installation of an aircraft.

Dans le domaine de l’aéronautique, les installations électriques sont alimentées avec des tensions supérieures à 28 Volts (V) en courant continu ou supérieures à 115 V en courant alternatif. Certaines installations électriques d’aéronef sont alimentées avec une tension de 230 V en courant alternatif. Toutefois, avec l’utilisation de la haute tension, les conséquences de dommages liés à l’apparition d’arcs électriques dans une installation électrique d’aéronef augmentent. De plus, il est préféré l’alimentation d’une installation électrique d’aéronef en courant continu, plutôt qu’en courant alternatif. Or l’utilisation d’un courant continu avec des hautes tensions augmente également les conséquences potentielles d’un arc électrique série.In the field of aeronautics, electrical installations are supplied with voltages greater than 28 Volts (V) in direct current or greater than 115 V in alternating current. Some aircraft electrical installations are supplied with a voltage of 230 V alternating current. However, with the use of high voltage, the consequences of damage linked to the appearance of electric arcs in an aircraft electrical installation increase. In addition, it is preferred to supply an aircraft electrical installation with direct current, rather than with alternating current. However, the use of direct current with high voltages also increases the potential consequences of a series electric arc.

Un arc électrique série est un arc électrique qui apparait entre deux parties d’une même ligne d'alimentation électrique, lorsque ces parties sont involontairement déconnectées l’une de l’autre.A series electric arc is an electric arc that appears between two parts of the same power supply line, when these parts are unintentionally disconnected from each other.

Des règles spécifiques de conception sont appliquées lors de la création d’une installation électrique, afin d’éviter l'amorçage d’un arc électrique. En outre, il existe des protections actives des installations électriques contre les arcs électriques, par exemple basées sur la surveillance de la tension ou du courant électrique.Specific design rules are applied when creating an electrical installation, in order to avoid the ignition of an electric arc. In addition, there are active protections of electrical installations against electric arcs, for example based on the monitoring of voltage or electric current.

Toutefois, pour l’utilisation de la haute tension, les solutions actuellement proposées ne permettent pas d’éviter des activations parasites des dispositifs de protection des installations électriques.However, for the use of high voltage, the solutions currently proposed do not make it possible to avoid parasitic activations of the protection devices of electrical installations.

La présente invention vise à proposer une solution permettant de surmonter ces inconvénients.The present invention aims to propose a solution making it possible to overcome these drawbacks.

A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de détection et de protection d’une installation électrique d’un aéronef, ladite installation électrique comprenant :

  • une source d’énergie électrique continue haute tension configurée pour fournir de l’énergie électrique,
  • une charge électrique d’un aéronef configurée pour recevoir de l’énergie électrique, et
  • une pluralité de lignes d’alimentation connectées en parallèle entre la source d’énergie électrique et la charge électrique de manière à transmettre de l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique et la charge électrique.
To this end, the subject of the invention is a device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft, said electrical installation comprising:
  • a high voltage direct current electrical power source configured to supply electrical power,
  • an electrical load of an aircraft configured to receive electrical power, and
  • a plurality of power lines connected in parallel between the electric power source and the electric load so as to transmit electric power between the electric power source and the electric load.

Selon l’invention, le dispositif de détection et de protection comprend :

  • sur chaque ligne d’alimentation, un capteur de courant configuré pour mesurer un courant électrique traversant ladite ligne d’alimentation, et pour transmettre ladite mesure du courant électrique,
  • un module de calcul configuré pour recevoir lesdites mesures du courant électrique de chaque capteur de courant, et pour chaque ligne d’alimentation, le module de calcul est configuré pour calculer une différence relative du courant électrique entre la ligne d’alimentation et au moins une autre ligne d’alimentation parmi la pluralité de lignes d’alimentation sur la base desdites mesures reçues, pour comparer ladite différence relative calculée à un premier seuil prédéterminé, et pour transmettre un signal d’activation lorsque la différence relative calculée est supérieure au premier seuil prédéterminé, et
  • un module de coupure configuré pour recevoir ledit signal d’activation, et pour interrompre la transmission de l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique et la charge électrique à réception du signal d’activation.
According to the invention, the detection and protection device comprises:
  • on each supply line, a current sensor configured to measure an electric current passing through said supply line, and to transmit said measurement of the electric current,
  • a calculation module configured to receive said measurements of the electric current from each current sensor, and for each supply line, the calculation module is configured to calculate a relative difference of the electric current between the supply line and at least one another one of the plurality of power lines based on said received measurements, to compare said calculated relative difference to a first predetermined threshold, and to transmit an activation signal when the calculated relative difference is greater than the first threshold predetermined, and
  • a cut-off module configured to receive said activation signal, and to interrupt the transmission of electrical energy between the source of electrical energy and the electrical load upon receipt of the activation signal.

Avantageusement, l’invention permet de surveiller la différence de courant électrique entre les différentes lignes d’alimentation, et donc de détecter efficacement la présence d’un arc électrique, notamment d’un arc série, sur une des lignes d’alimentation de l’installation électrique. L’invention permet d’éviter une fausse détection de la formation d’un arc électrique, et donc d’éviter l’activation parasite du module de coupure de l’installation électrique.Advantageously, the invention makes it possible to monitor the difference in electric current between the different supply lines, and therefore to effectively detect the presence of an electric arc, in particular a series arc, on one of the supply lines of the 'Electrical Installation. The invention makes it possible to avoid a false detection of the formation of an electric arc, and therefore to avoid the parasitic activation of the cut-off module of the electrical installation.

De plus, l’utilisation d’une pluralité de lignes d’alimentation en parallèle entre la source d’énergie électrique et la charge électrique permet de contrôler la tension d’arc sur la ligne d’alimentation sur laquelle un arc électrique est apparu. Avec un niveau de tension d’arc maximal ainsi limité, un arc électrique série ne peut se maintenir et s’éteint rapidement. Ceci permet d’améliorer la sécurité de l’installation électrique.In addition, the use of a plurality of power lines in parallel between the source of electrical energy and the electrical load makes it possible to control the arc voltage on the power line on which an electric arc has appeared. With a maximum arc voltage level thus limited, a series electric arc cannot be maintained and is extinguished quickly. This improves the safety of the electrical installation.

Selon une caractéristique, pour chaque ligne d’alimentation, le module de coupure comprend une unité de coupure. Selon cette caractéristique, lorsqu’une différence relative du courant électrique entre une ligne d’alimentation et au moins une autre ligne d’alimentation calculée est supérieure au premier seuil prédéterminé, le module de calcul est configuré pour comparer la mesure du courant électrique desdites lignes d’alimentation avec une valeur de référence, et, lorsqu’au moins une desdites mesure du courant électrique est inférieure à la valeur de référence, pour transmettre le signal d’activation à l’unité de coupure de la ligne d’alimentation correspondant à ladite mesure, ladite unité de coupure étant configurée pour interrompre la transmission de l’énergie électrique sur la ligne d’alimentation à réception du signal d’activation.According to one characteristic, for each supply line, the breaking module comprises a breaking unit. According to this characteristic, when a relative difference of the electric current between a power supply line and at least one other calculated power supply line is greater than the first predetermined threshold, the calculation module is configured to compare the measurement of the electric current of said lines supply line with a reference value, and, when at least one of said electric current measurements is less than the reference value, for transmitting the activation signal to the cut-off unit of the supply line corresponding to said measurement, said cut-off unit being configured to interrupt the transmission of electrical energy on the supply line upon receipt of the activation signal.

Selon une autre caractéristique, chaque capteur de courant est configuré pour mesurer le courant électrique et transmettre la mesure dudit courant électrique en temps réel. Selon cette caractéristique, le module de calcul est configuré pour, pour chaque ligne d’alimentation, calculer la différence relative du courant électrique et comparer la différence relative calculée au premier seuil prédéterminé en temps réel. Selon cette caractéristique, lorsque la différence relative calculée est supérieure au premier seuil prédéterminé, le module de calcul est configuré pour transmettre le signal d’activation en temps réel. Selon cette caractéristique, à réception du signal d’activation, le module de coupure est configuré pour interrompre la transmission de l’énergie électrique en temps réel.According to another feature, each current sensor is configured to measure the electric current and transmit the measurement of said electric current in real time. According to this characteristic, the calculation module is configured to, for each power supply line, calculate the relative difference of the electric current and compare the calculated relative difference with the first predetermined threshold in real time. According to this characteristic, when the calculated relative difference is greater than the first predetermined threshold, the calculation module is configured to transmit the activation signal in real time. According to this characteristic, upon receipt of the activation signal, the cut-off module is configured to interrupt the transmission of electrical energy in real time.

Selon une autre caractéristique, le module de calcul est configuré pour comparer lesdites mesures du courant électrique avec une valeur de référence en temps réel.According to another characteristic, the calculation module is configured to compare said measurements of the electric current with a reference value in real time.

Selon une autre caractéristique, pour chaque ligne d’alimentation, le module de calcul est configuré pour calculer un courant électrique relatif de la ligne d’alimentation sur la base des mesures reçues, comparer ledit courant électrique relatif calculé à un deuxième seuil prédéterminé, et transmettre le signal d’activation lorsque ledit courant électrique relatif calculé est inférieur au deuxième seuil prédéterminé.According to another characteristic, for each power supply line, the calculation module is configured to calculate a relative electric current of the power supply line on the basis of the measurements received, to compare said relative electric current calculated with a second predetermined threshold, and transmitting the activation signal when said calculated relative electric current is lower than the second predetermined threshold.

Selon une autre caractéristique, pour chaque ligne d’alimentation, le module de calcul est configuré pour calculer le courant électrique relatif, comparer ledit courant électrique relatif calculé au deuxième seuil prédéterminé et transmettre le signal d’activation en temps réel.According to another characteristic, for each power supply line, the calculation module is configured to calculate the relative electric current, compare said calculated relative electric current with the second predetermined threshold and transmit the activation signal in real time.

Selon une autre caractéristique, pour chaque ligne d’alimentation, le module de coupure comprend une unité de coupure. Selon cette caractéristique, lorsque le courant électrique relatif calculé est inférieur au deuxième seuil prédéterminé, le module de calcul est configuré pour transmettre le signal d’activation à l’unité de coupure de la ligne d’alimentation correspondant audit courant électrique relatif calculé, ladite unité de coupure étant configurée pour interrompre la transmission de l’énergie électrique sur la ligne d’alimentation à réception du signal d’activation.According to another characteristic, for each supply line, the breaking module comprises a breaking unit. According to this characteristic, when the calculated relative electric current is less than the second predetermined threshold, the calculation module is configured to transmit the activation signal to the cut-off unit of the supply line corresponding to said calculated relative electric current, said cut-off unit being configured to interrupt the transmission of electrical energy on the supply line upon receipt of the activation signal.

L’invention a également pour objet un dispositif de détection et de protection d’une installation électrique d’un aéronef comprenant :

  • sur chaque ligne d’alimentation de l’installation électrique, un capteur de courant configuré pour mesurer un courant électrique traversant ladite ligne d’alimentation, et pour transmettre ladite mesure du courant électrique,
  • un module de calcul configuré pour recevoir lesdites mesures du courant électrique de chaque capteur de courant, et pour chaque ligne d’alimentation, le module de calcul est configuré pour calculer un courant électrique relatif de la ligne d’alimentation sur la base desdites mesures reçues, pour comparer ledit courant électrique relatif calculé à un seuil prédéterminé, dit deuxième seuil prédéterminé, et pour transmettre un signal d’activation lorsque le courant électrique relatif calculé est inférieur au deuxième seuil prédéterminé, et
  • un module de coupure configuré pour recevoir ledit signal d’activation, et pour interrompre la transmission de l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique et la charge électrique de l’installation électrique à réception du signal d’activation.
The invention also relates to a device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft comprising:
  • on each supply line of the electrical installation, a current sensor configured to measure an electric current crossing said supply line, and to transmit said measurement of the electric current,
  • a calculation module configured to receive said electrical current measurements from each current sensor, and for each power line, the calculation module is configured to calculate a relative electric current of the power line based on said received measurements , to compare said calculated relative electric current with a predetermined threshold, said second predetermined threshold, and to transmit an activation signal when the calculated relative electric current is lower than the second predetermined threshold, and
  • a cut-off module configured to receive said activation signal, and to interrupt the transmission of electrical energy between the source of electrical energy and the electrical load of the electrical installation upon receipt of the activation signal.

Selon une caractéristique, le module de calcul est également configuré pour, pour chaque ligne d’alimentation, calculer une différence relative du courant électrique entre la ligne d’alimentation et au moins une autre ligne d’alimentation parmi la pluralité de lignes d’alimentation sur la base desdites mesures reçues, comparer ladite différence relative calculée à un seuil prédéterminé, dit premier seuil prédéterminé, et transmettre un signal d’activation lorsque la différence relative calculée est supérieure au premier seuil prédéterminé.According to one characteristic, the calculation module is also configured to, for each supply line, calculate a relative difference of the electric current between the supply line and at least one other supply line among the plurality of supply lines on the basis of said measurements received, comparing said calculated relative difference with a predetermined threshold, called first predetermined threshold, and transmitting an activation signal when the calculated relative difference is greater than the first predetermined threshold.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels :Other characteristics and advantages will emerge from the description of the invention which follows, description given by way of example only, with regard to the appended drawings, among which:

est une vue schématique de dessus d’un aéronef comprenant une installation électrique selon un mode de réalisation de l’invention, is a schematic top view of an aircraft comprising an electrical installation according to one embodiment of the invention,

est une vue schématique d’une installation électrique pourvue d’un dispositif de détection et de protection contre des arcs électriques selon un mode de réalisation de l’invention, is a schematic view of an electrical installation provided with a device for detecting and protecting against electric arcs according to one embodiment of the invention,

est une vue schématique identique à la , illustrant un deuxième mode de réalisation de l’invention, et is a schematic view identical to the , illustrating a second embodiment of the invention, and

est une vue schématique identique à la , illustrant un troisième mode de réalisation de l’invention. is a schematic view identical to the , illustrating a third embodiment of the invention.

La représente un aéronef 10 comprenant une installation électrique 12, ladite installation électrique 12 étant représentée plus précisément sur la .There represents an aircraft 10 comprising an electrical installation 12, said electrical installation 12 being represented more precisely on the .

L’installation électrique 12 comporte une source d’énergie électrique 20 configurée pour fournir de l’énergie électrique. La source d’énergie électrique 20 comprend une interface positive comprenant au moins une borne 22, dite borne positive, et une interface négative comprenant au moins une borne 24, dite borne négative.The electrical installation 12 comprises an electrical energy source 20 configured to supply electrical energy. The electrical energy source 20 comprises a positive interface comprising at least one terminal 22, referred to as the positive terminal, and a negative interface comprising at least one terminal 24, referred to as the negative terminal.

L’installation électrique 12 comporte une charge électrique 30 d’un aéronef configurée pour recevoir de l’énergie électrique. La charge électrique 30 comprend une interface positive comprenant au moins une borne 32, dite borne positive, et une interface négative comprenant au moins une borne 34, dite borne négative.The electrical installation 12 comprises an electrical load 30 of an aircraft configured to receive electrical energy. The electric load 30 comprises a positive interface comprising at least one terminal 32, called positive terminal, and a negative interface comprising at least one terminal 34, called negative terminal.

L’installation électrique 12 comporte également une pluralité de lignes d’alimentation 40.1-40.n. Chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n est une ligne de courant électrique continu à haute tension. L’installation électrique 12 comporte au moins deux lignes d’alimentation 40.1-40.n. De préférence, l’installation électrique 12 comporte deux ou trois lignes d’alimentation 40.1-40.n. Dans la suite de la description, on note n le nombre de lignes d’alimentation 40.1-40.n, n étant un nombre entier supérieur ou égal à deux.The electrical installation 12 also comprises a plurality of supply lines 40.1-40.n. Each supply line 40.1-40.n is a high voltage direct current electrical line. The electrical installation 12 includes at least two supply lines 40.1-40.n. Preferably, the electrical installation 12 comprises two or three supply lines 40.1-40.n. In the remainder of the description, n denotes the number of supply lines 40.1-40.n, n being an integer greater than or equal to two.

Selon un premier mode de réalisation représenté sur la , les lignes d’alimentation 40.1-40.n sont connectées en parallèle entre une borne 24 positive de la source d’énergie électrique 20 et une borne 32 positive de la charge électrique 30 de manière à transmettre de l’énergie électrique fournie par la source d’énergie électrique 20 à la charge électrique 30. Sur cette figure, le courant i24 en sortie de la source d’énergie électrique 20 est égal au courant i32 en entrée de la charge électrique 30. Toutes les lignes d’alimentation 40.1-40.n sont connectées électriquement à une unique borne 24 positive de la source d’énergie électrique 20 et à une unique borne 32 positive de la charge électrique 30.According to a first embodiment shown in the , the supply lines 40.1-40.n are connected in parallel between a positive terminal 24 of the electrical energy source 20 and a positive terminal 32 of the electrical load 30 so as to transmit electrical energy supplied by the electrical energy source 20 to the electrical load 30. In this figure, the current i24 at the output of the electrical energy source 20 is equal to the current i32 at the input of the electrical load 30. All supply lines 40.1- 40.n are electrically connected to a single positive terminal 24 of the electrical energy source 20 and to a single positive terminal 32 of the electrical load 30.

Bien entendu, la source d’énergie électrique peut comprendre une unique ou une pluralité de bornes pour chaque interface positive et négative ; et la charge électrique peut comprendre une unique ou une pluralité de bornes pour chaque interface positive et négative. Chaque ligne d’alimentation est connectée en parallèle entre la ou une des bornes de la source d’énergie électrique et la ou une des bornes de la charge électrique.Of course, the source of electrical energy can comprise a single or a plurality of terminals for each positive and negative interface; and the electrical load may include a single or a plurality of terminals for each positive and negative interface. Each supply line is connected in parallel between the terminal(s) of the electrical energy source and the terminal(s) of the electrical load.

Chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n comporte un ou une pluralité de composants électriques (non représentés sur les figures) connectés les uns aux autres par des câbles électriques.Each supply line 40.1-40.n comprises one or a plurality of electrical components (not shown in the figures) connected to each other by electrical cables.

L’installation électrique 12 est pourvue d’un dispositif 50 de détection et de protection permettant de détecter la présence d’arcs électriques et de protéger l’installation électrique 12 contre ces arcs électriques.The electrical installation 12 is provided with a detection and protection device 50 making it possible to detect the presence of electric arcs and to protect the electrical installation 12 against these electric arcs.

Sur chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, le dispositif 50 de détection et de protection comporte un capteur de courant 52.1-52.n configuré pour mesurer le courant électrique i24 traversant la ligne d’alimentation 40.1-40.n. Chaque capteur de courant 52.1-52.n est également configuré pour transmettre la mesure du courant électrique iMES1-iMESn à un module de calcul 54 du dispositif 50 de détection et de protection.On each supply line 40.1-40.n, the detection and protection device 50 includes a current sensor 52.1-52.n configured to measure the electric current i24 crossing the supply line 40.1-40.n. Each current sensor 52.1-52.n is also configured to transmit the measurement of the electric current iMES1-iMESn to a calculation module 54 of the device 50 for detection and protection.

Le module de calcul 54 est configuré pour recevoir les mesures de courant iMES1-iMESn de chaque capteur de courant 52.1-52.n. Ces mesures iMES1-iMESn sont envoyées en temps réel par chaque capteur de courant 52.1-52.n au module de calcul 54.The calculation module 54 is configured to receive the current measurements iMES1-iMESn from each current sensor 52.1-52.n. These iMES1-iMESn measurements are sent in real time by each current sensor 52.1-52.n to the calculation module 54.

Le module de calcul 54 est également configuré, pour chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, pour calculer une différence relative du courant électrique entre la ligne d’alimentation et au moins une autre ligne d’alimentation sur la base des mesures de courant iMES1-iMESn de chaque capteur de courant 52.1-52.n reçues. Ce calcul est réalisé en temps réel par le module de calcul 54.The calculation module 54 is also configured, for each supply line 40.1-40.n, to calculate a relative difference of the electric current between the supply line and at least one other supply line on the basis of the measurements of current iMES1-iMESn of each current sensor 52.1-52.n received. This calculation is performed in real time by the calculation module 54.

Selon l’invention, une différence relative du courant électrique correspond à une différence entre le courant électrique d’une première ligne d’alimentation et le courant électrique d’une deuxième ligne d’alimentation, divisée par la somme des courants électriques des première et deuxième lignes d’alimentation.According to the invention, a relative difference of the electric current corresponds to a difference between the electric current of a first supply line and the electric current of a second supply line, divided by the sum of the electric currents of the first and second supply lines.

Selon une première configuration, le module de calcul 54 calcule la différence relative du courant électrique entre chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n et une même autre ligne d’alimentation. Par exemple, pour une installation électrique 12 comportant trois lignes d’alimentation 40.1, 40.2, 40.3, le module de calcul 54 calcule la différence relative du courant électrique entre la première ligne d’alimentation 40.1 et la deuxième ligne d’alimentation 40.2, et aussi entre la première ligne d’alimentation 40.1 et la troisième ligne d’alimentation 40.3. Le module de calcul 54 peut également calculer la différence relative du courant électrique entre la première ligne d’alimentation 40.1 et la troisième ligne d’alimentation 40.3.According to a first configuration, the calculation module 54 calculates the relative difference of the electric current between each supply line 40.1-40.n and the same other supply line. For example, for an electrical installation 12 comprising three supply lines 40.1, 40.2, 40.3, the calculation module 54 calculates the relative difference of the electric current between the first supply line 40.1 and the second supply line 40.2, and also between the first supply line 40.1 and the third supply line 40.3. The calculation module 54 can also calculate the relative difference of the electric current between the first supply line 40.1 and the third supply line 40.3.

Selon une deuxième configuration, le module de calcul 54 calcule la différence relative du courant électrique entre une ligne d’alimentation 40.1-40.n et une autre ligne d’alimentation, les lignes d’alimentation étant regroupées par paires. Par exemple, pour une installation électrique 12 comportant quatre lignes d’alimentation 40.1, 40.2, 40.3, 40.4, le module de calcul 54 calcule la différence relative du courant électrique entre la première ligne d’alimentation 40.1 et la deuxième ligne d’alimentation 40.2, et aussi entre la troisième ligne d’alimentation 40.3 et la quatrième ligne d’alimentation 40.4.According to a second configuration, the calculation module 54 calculates the relative difference of the electric current between a supply line 40.1-40.n and another supply line, the supply lines being grouped together in pairs. For example, for an electrical installation 12 comprising four supply lines 40.1, 40.2, 40.3, 40.4, the calculation module 54 calculates the relative difference of the electric current between the first supply line 40.1 and the second supply line 40.2 , and also between the third supply line 40.3 and the fourth supply line 40.4.

Bien entendu, le module de calcul 54 peut fonctionner à la fois en partie selon la première configuration et en partie selon la deuxième configuration.Of course, the calculation module 54 can operate both partly according to the first configuration and partly according to the second configuration.

Le module de calcul 54 calcule ainsi la différence relative du courant électrique entre deux lignes d’alimentation électrique 40.1-40.n, pour chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n. Autrement dit, la différence relative du courant électrique est mesurée entre deux lignes d’alimentation 40.1-40.n, chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n étant comparée à au moins une autre ligne d’alimentation 40.1-40.n.The calculation module 54 thus calculates the relative difference of the electric current between two electric supply lines 40.1-40.n, for each supply line 40.1-40.n. In other words, the relative difference in electric current is measured between two supply lines 40.1-40.n, each supply line 40.1-40.n being compared with at least one other supply line 40.1-40.n.

Le module de calcul 54 est ensuite configuré, pour chaque ligne d’alimentation électrique 40.1-40.n, pour comparer la différence relative calculée à un seuil prédéterminé, dit premier seuil prédéterminé. Cette comparaison est réalisée en temps réel par le module de calcul 54.The calculation module 54 is then configured, for each power supply line 40.1-40.n, to compare the relative difference calculated with a predetermined threshold, called the first predetermined threshold. This comparison is carried out in real time by the calculation module 54.

Le premier seuil prédéterminé correspond à une différence relative du courant électrique entre les deux lignes d’alimentation 40.1-40.n acquise lors d’une étape d’initialisation de l’installation électrique 12, c’est-à-dire en conditions normales d’opération de l’installation électrique 12 (i.e. en l’absence d’un éventuel défaut électrique). A chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n est associé un seuil prédéterminé. Par exemple, pour une installation électrique 12 comportant quatre lignes d’alimentation 40.1, 40.2, 40.3, 40.4, le module de calcul 54 calcule la différence relative du courant électrique entre les première et deuxième lignes d’alimentation 40.1, 40.2, puis compare cette différence calculée à un seuil prédéterminé (associé aux première et deuxième lignes d’alimentation 40.1, 40.2), et le module de calcul 54 calcule également la différence relative du courant électrique entre les troisième et quatrième lignes d’alimentation 40.3, 40.4, puis compare cette différence calculée à un autre seuil prédéterminé (associé aux troisième et quatrième lignes d’alimentation 40.3, 40.4).The first predetermined threshold corresponds to a relative difference in the electric current between the two supply lines 40.1-40.n acquired during an initialization step of the electrical installation 12, that is to say under normal conditions operation of the electrical installation 12 (i.e. in the absence of any electrical fault). Each supply line 40.1-40.n is associated with a predetermined threshold. For example, for an electrical installation 12 comprising four supply lines 40.1, 40.2, 40.3, 40.4, the calculation module 54 calculates the relative difference of the electric current between the first and second supply lines 40.1, 40.2, then compares this difference calculated at a predetermined threshold (associated with the first and second supply lines 40.1, 40.2), and the calculation module 54 also calculates the relative difference of the electric current between the third and fourth supply lines 40.3, 40.4, then compares this difference calculated at another predetermined threshold (associated with the third and fourth supply lines 40.3, 40.4).

En comparant la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1-40.n au seuil prédéterminé, le dispositif 50 de détection et de protection détecte une variation relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1-40.n, qui est anormale. Cette variation relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1-40.n est représentative de la présence d’un défaut électrique, et notamment d’un arc électrique série.By comparing the relative difference in the electric current between the supply lines 40.1-40.n with the predetermined threshold, the detection and protection device 50 detects a relative variation in the electric current between the supply lines 40.1-40.n, which is abnormal. This relative variation of the electric current between the supply lines 40.1-40.n is representative of the presence of an electrical fault, and in particular of a series electric arc.

En conditions normales d’opération, c’est-à-dire lorsqu’aucun arc électrique n’a lieu, et selon la loi des nœuds, le courant électrique i24 est égal à la somme des courants électriques traversant chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, c’est-à-dire à la somme des courants électriques iMES1-iMESn.Under normal operating conditions, that is to say when no electric arc takes place, and according to the law of the nodes, the electric current i24 is equal to the sum of the electric currents crossing each supply line 40.1 -40.n, that is to say the sum of the electric currents iMES1-iMESn.

On note R1-Rn la résistance de chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n. Chaque résistance R1-Rn correspond à la somme des résistances des composants de la ligne électrique 40.1-40.n. Les résistances R1-Rn peuvent être légèrement différentes en fonction des tolérances des composants et de la longueur de la ligne d’alimentation 40.1-40.n. En conséquence, les courants électriques iMES1-iMESn de chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n peuvent ne pas être identiques.We note R1-Rn the resistance of each supply line 40.1-40.n. Each resistance R1-Rn corresponds to the sum of the resistances of the components of the electrical line 40.1-40.n. R1-Rn resistors may be slightly different depending on component tolerances and length of 40.1-40.n power line. Consequently, the electric currents iMES1-iMESn of each supply line 40.1-40.n may not be identical.

On note ΔV la tension entre la borne 24 de la source d’énergie électrique 20 et la borne 32 de la charge électrique 30. ΔV est identique pour chaque ligne d’alimentation électrique 40.1-40.n. Selon la loi d’Ohm, pour chaque ligne d’alimentation électrique 40.1-40.n, ΔV est égal au produit de la résistance R1-Rn et du courant électrique iMES1-iMESn.ΔV denotes the voltage between terminal 24 of electrical energy source 20 and terminal 32 of electrical load 30. ΔV is identical for each electrical supply line 40.1-40.n. According to Ohm's law, for each power supply line 40.1-40.n, ΔV is equal to the product of the resistance R1-Rn and the electric current iMES1-iMESn.

La différence relative du courant électrique entre deux lignes d’alimentation 40.i et 40.j (avec i et j deux nombres entiers différents l’une de l’autre compris entre 1 et n), notée kij, est calculée selon la formule :The relative difference of the electric current between two supply lines 40.i and 40.j (with i and j two integers different from each other between 1 and n), denoted kij, is calculated according to the formula :

Avec iMESi et iMESj les valeurs du courant électrique dans les lignes d’alimentation 40.i et 40.j respectivement, et kij une valeur représentative de la différence relative du courant électrique entre les deux lignes d’alimentation 40.i et 40.j.With iMESi and iMESj the values of the electric current in the supply lines 40.i and 40.j respectively, and kij a value representative of the relative difference of the electric current between the two supply lines 40.i and 40.j .

La différence relative du courant électrique entre les deux lignes d’alimentation 40.i et 40.j, notée kij, est également obtenue par la formule :The relative difference in the electric current between the two supply lines 40.i and 40.j, denoted kij, is also obtained by the formula:

Avec Ri et Rj les valeurs des résistances des lignes d’alimentation 40.i et 40.j respectivement, et kij une valeur représentative de la différence relative du courant électrique entre les deux lignes d’alimentation 40.i-40.j.With Ri and Rj the values of the resistances of the supply lines 40.i and 40.j respectively, and kij a value representative of the relative difference of the electric current between the two supply lines 40.i-40.j.

Le module de calcul 54 calcule donc les valeurs des différents kij, en calculant la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1-40.n, deux à deux, sur la base des mesures de courant iMES1-iMESn de chaque capteur de courant 52.1-52.n.The calculation module 54 therefore calculates the values of the different kij, by calculating the relative difference of the electric current between the supply lines 40.1-40.n, two by two, on the basis of the current measurements iMES1-iMESn of each sensor of current 52.1-52.n.

Le module de calcul 54 compare ensuite cette différence relative calculée kij avec le seuil prédéterminé associé à chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, et donc à chaque kij.The calculation module 54 then compares this calculated relative difference kij with the predetermined threshold associated with each supply line 40.1-40.n, and therefore with each kij.

En conditions normales d’opération, la différence relative calculée kij est égale au seuil prédéterminé, et donc le dispositif 50 de détection et de protection ne détecte aucune variation relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.i et 40.j. Ainsi, en conditions normales d’opération, la valeur kij de la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.i et 40.j est une constante.Under normal operating conditions, the calculated relative difference kij is equal to the predetermined threshold, and therefore the detection and protection device 50 does not detect any relative variation in the electric current between the supply lines 40.i and 40.j. Thus, under normal operating conditions, the value kij of the relative difference of the electric current between the supply lines 40.i and 40.j is a constant.

Lorsqu’un arc électrique 60 apparait, par exemple sur la ligne l’alimentation 40.1, et selon la loi des nœuds, le courant électrique i24 est égal à la somme des courants électriques traversant chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, c’est-à-dire à la somme des courants électriques iMES1’-iMESn’. En conséquence de l’apparition de l’arc électrique 60, les courants électriques iMES1’-iMESn’ ne sont pas égaux aux courants iMES1-iMESn.When an electric arc 60 appears, for example on the supply line 40.1, and according to the law of nodes, the electric current i24 is equal to the sum of the electric currents crossing each supply line 40.1-40.n, c 'that is to say the sum of the electric currents iMES1'-iMESn'. As a result of the appearance of the electric arc 60, the electric currents iMES1'-iMESn' are not equal to the currents iMES1-iMESn.

On note R1’ la résistance de la ligne d’alimentation 40.1. Comme l’arc électrique 60 est apparu sur la ligne d’alimentation 40.1, la résistance R1’ n’est pas égale à la résistance R1 de la , puisque l’arc électrique 60 a une résistance Rarc. Ainsi, la résistance R1’ en présence d’un arc électrique 60 sur la ligne d’alimentation 40.1 est égale à la somme de la résistance R1 en conditions normales d’opération (i.e. sans arc électrique) et de la résistance Rarc.R1' is the resistance of the supply line 40.1. As the electric arc 60 appeared on the supply line 40.1, the resistance R1' is not equal to the resistance R1 of the , since the electric arc 60 has a resistance Rarc. Thus, resistance R1' in the presence of an electric arc 60 on supply line 40.1 is equal to the sum of resistance R1 under normal operating conditions (ie without electric arc) and resistance Rarc.

On note ΔV’ la tension entre la borne 24 de la source d’énergie électrique 20 et la borne 32 de la charge électrique 30. ΔV’ est identique pour chaque ligne d’alimentation électrique 40.1-40.n. Selon la loi d’Ohm, pour chaque ligne d’alimentation électrique 40.1-40.n, ΔV’ est égal au produit de la résistance R1’, R2-Rn et du courant électrique iMES1’-iMESn’.ΔV' denotes the voltage between terminal 24 of electrical energy source 20 and terminal 32 of electrical load 30. ΔV' is identical for each electrical supply line 40.1-40.n. According to Ohm's law, for each electrical supply line 40.1-40.n, ΔV' is equal to the product of the resistance R1', R2-Rn and the electrical current iMES1'-iMESn'.

La différence relative du courant électrique entre les deux lignes d’alimentation 40.1 et 40.n, notée k1n’, est calculée selon la formule :The relative difference of the electric current between the two supply lines 40.1 and 40.n, denoted k1n', is calculated according to the formula:

Avec R1’ la valeur de la résistance de la ligne d’alimentation 40.1 en présence d’un arc électrique, R1 la valeur de la résistance de la ligne d’alimentation 40.1 en conditions normales d’opération, Rarc la valeur de la résistance de l’arc électrique 60, Rn la valeur de la résistance de la ligne d’alimentation 40.n, et k1n’ une valeur représentative de la différence relative du courant électrique entre les deux lignes d’alimentation 40.1 et 40.n.With R1' the value of the resistance of the power supply line 40.1 in the presence of an electric arc, R1 the value of the resistance of the power supply line 40.1 in normal operating conditions, Rarc the value of the resistance of the electric arc 60, Rn the value of the resistance of the supply line 40.n, and k1n' a value representative of the relative difference of the electric current between the two supply lines 40.1 and 40.n.

Le module de calcul 54 calcule donc la valeur de k1n’, en calculant la différence relative du courant électrique entre les deux lignes d’alimentation 40.1 et 40.n sur la base des mesures de courant iMES1 et iMESn des capteurs de courant 52.1 et 52.n respectivement.The calculation module 54 therefore calculates the value of k1n', by calculating the relative difference of the electric current between the two supply lines 40.1 and 40.n on the basis of the current measurements iMES1 and iMESn of the current sensors 52.1 and 52 .n respectively.

Le module de calcul 54 compare ensuite la différence relative calculée kij’ (ici k1n’) avec le seuil prédéterminé associé à la ligne d’alimentation, et donc avec kij.The calculation module 54 then compares the calculated relative difference kij' (here k1n') with the predetermined threshold associated with the supply line, and therefore with kij.

Lorsqu’un arc électrique se forme dans l’installation électrique 12, la différence relative calculée kij’ est supérieure au seuil prédéterminé, et donc le dispositif 50 de détection et de protection détecte une variation relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.i et 40.j. On note ε la variation relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.i et 40.j. La différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.i et 40.j lorsqu’un arc électrique se produit (notée kij’) est donc égale à la somme de la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.i et 40.j lorsqu’aucun arc électrique n’a lieu (notée kij) et de la variation relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.i et 40.j (notée ε).When an electric arc forms in the electrical installation 12, the calculated relative difference kij′ is greater than the predetermined threshold, and therefore the detection and protection device 50 detects a relative variation in the electric current between the supply lines 40 .i and 40.j. We note ε the relative variation of the electric current between the supply lines 40.i and 40.j. The relative difference in the electric current between the supply lines 40.i and 40.j when an electric arc occurs (denoted kij′) is therefore equal to the sum of the relative difference in the electric current between the supply lines 40.i and 40.j when no electric arc occurs (denoted kij) and the relative variation of the electric current between the supply lines 40.i and 40.j (denoted ε).

Le dispositif 50 de détection et de protection permet ainsi de détecter une variation relative du courant électrique entre deux des lignes d’alimentation 40.1-40.n qui est anormale. Cette variation relative du courant électrique résulte de l’apparition d’un arc électrique 60, ayant une résistance Rarc. Ainsi, le dispositif 50 de détection et de protection permet de détecter la présence d’un arc électrique 60 dans l’installation électrique 12.The detection and protection device 50 thus makes it possible to detect a relative variation of the electric current between two of the supply lines 40.1-40.n which is abnormal. This relative variation of the electric current results from the appearance of an electric arc 60, having a resistance Rarc. Thus, the detection and protection device 50 makes it possible to detect the presence of an electric arc 60 in the electrical installation 12.

Le module de calcul 54 est ensuite configuré pour transmettre un signal d’activation Sact à un module de coupure 56 du dispositif 50 de détection et de protection lorsque la différence relative du courant électrique entre deux lignes d’alimentation 40.1-40.n calculée est supérieure au seuil prédéterminé. Ce signal d’activation Sact est transmis en temps réel au module de coupure 56 par le module de calcul 54.The calculation module 54 is then configured to transmit an activation signal Sact to a cut-off module 56 of the device 50 for detection and protection when the relative difference of the electric current between two power supply lines 40.1-40.n calculated is greater than the predetermined threshold. This activation signal Sact is transmitted in real time to the breaking module 56 by the calculation module 54.

Le module de coupure 56 est configuré pour recevoir le signal d’activation Sact et pour interrompre la transmission de l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique 20 et la charge électrique 30 à réception du signal d’activation Sact. La transmission de l’énergie électrique est interrompue en temps réel par le module de coupure 56 à réception du signal d’activation Sact.The cut-off module 56 is configured to receive the activation signal Sact and to interrupt the transmission of electrical energy between the source of electrical energy 20 and the electrical load 30 upon receipt of the activation signal Sact. The transmission of electrical energy is interrupted in real time by the breaking module 56 upon receipt of the activation signal Sact.

Ainsi, le dispositif 50 de détection et de protection permet de désactiver la transmission d’énergie électrique entre la source d’énergie électrique 20 et la charge électrique 30 lorsque la présence d’un arc électrique 60 dans l’installation électrique 12 est détectée, ce qui permet de supprimer l’arc électrique 60, et donc de protéger l’installation électrique 12.Thus, the detection and protection device 50 makes it possible to deactivate the transmission of electrical energy between the electrical energy source 20 and the electrical load 30 when the presence of an electric arc 60 in the electrical installation 12 is detected, which makes it possible to eliminate the electric arc 60, and therefore to protect the electrical installation 12.

Le module de coupure 56 est agencé sur une section commune des lignes d’alimentation 40.1-40.n, en aval de la borne 24 de la source d’énergie électrique 20, et en amont de la séparation des lignes d’alimentation 40.1-40.n permettant de mettre les lignes d’alimentation 40.1-40.n en parallèle entre elles.The cut-off module 56 is arranged on a common section of the supply lines 40.1-40.n, downstream of the terminal 24 of the source of electrical energy 20, and upstream of the separation of the supply lines 40.1- 40.n making it possible to put the supply lines 40.1-40.n in parallel with each other.

Un exemple d’application va maintenant être décrit pour une installation électrique 12 comprenant deux lignes d’alimentation 40.1, 40.2 connectées entre une borne 24 d’une source d’énergie électrique 20 et une borne 32 d’une charge électrique 30.An application example will now be described for an electrical installation 12 comprising two supply lines 40.1, 40.2 connected between a terminal 24 of an electrical energy source 20 and a terminal 32 of an electrical load 30.

La tension ΔV entre la borne 24 de la source d’énergie électrique 20 et la borne 32 de la charge électrique 30 est égale à 10 Volts (V), et la tension entre la borne 34 de la charge électrique 30 et la borne 22 de la source d’énergie électrique 20 est égale à 10 V.The voltage ΔV between terminal 24 of electrical energy source 20 and terminal 32 of electrical load 30 is equal to 10 Volts (V), and the voltage between terminal 34 of electrical load 30 and terminal 22 of the source of electrical energy 20 is equal to 10 V.

La différence de résistance R1, R2 entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2 mises en parallèle est de l’ordre de 10%. Cette différence dépend de la longueur des lignes d’alimentation 40.1, 40.2, des tolérances des composants installés sur ces lignes d’alimentation, au montage des composants sur les lignes d’alimentation…The difference in resistance R1, R2 between the supply lines 40.1, 40.2 placed in parallel is of the order of 10%. This difference depends on the length of the supply lines 40.1, 40.2, the tolerances of the components installed on these supply lines, the assembly of the components on the supply lines, etc.

La résistance des lignes d’alimentation 40.1, 40.2est dimensionnée pour résister à une chute de tension maximale due à la formation d’un arc électrique.The resistance of the supply lines 40.1, 40.2 is sized to withstand a maximum voltage drop due to the formation of an electric arc.

Dans un premier exemple, un courant électrique de 2 Ampères (A) est fourni de la source d’énergie électrique 20 à la charge électrique 30.In a first example, an electric current of 2 Amps (A) is supplied from the electric power source 20 to the electric load 30.

En conditions normales d’opération, le capteur de courant 52.1 mesure un courant électrique iMES1 parcourant la ligne d’alimentation 40.1 égal à 1,05 A, et le capteur électrique 52.2 mesure un courant électrique iMES2 parcourant la ligne d’alimentation 40.2 égal à 0,95 A. Le module de calcul 54 détermine la valeur k12 de la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2, qui est égale à 0,05. Le module de calcul 54 compare la valeur k12 au seuil prédéterminé, qui est égal à 0,05. La valeur k12 étant égale au seuil prédéterminé, la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2 calculée n’est pas supérieure au seuil prédéterminé. Le module de calcul 54 n’envoie donc pas de signal d’activation au module de coupure 56.Under normal operating conditions, the current sensor 52.1 measures an electric current iMES1 traversing the supply line 40.1 equal to 1.05 A, and the electric sensor 52.2 measures an electric current iMES2 traversing the supply line 40.2 equal to 0.95 A. The calculation module 54 determines the value k12 of the relative difference of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2, which is equal to 0.05. The calculation module 54 compares the value k12 with the predetermined threshold, which is equal to 0.05. The value k12 being equal to the predetermined threshold, the relative difference of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2 calculated is not greater than the predetermined threshold. The calculation module 54 therefore does not send an activation signal to the cut-off module 56.

Si un arc électrique 60 apparait sur la ligne d’alimentation 40.1, avec une tension d’arc sensiblement constante et égale à 20 V (directement convertie en une résistance d’arc électrique Rarc en fonction du courant électrique circulant dans la ligne d’alimentation 40.1), le capteur de courant 52.1 mesure un courant électrique iMES1’ parcourant la ligne d’alimentation 40.1 égal à 0,525 A, et le capteur de courant 52.2 mesure un courant électrique iMES2’ parcourant la ligne d’alimentation 40.2 égal à 1,475 A. Le module de calcul 54 détermine la valeur k12’ de la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2, qui est égale à 0.475. Le module de calcul 54 compare la valeur k12’ au seuil prédéterminé, qui est égal à 0,05. La valeur ε de la variation relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2 est donc égale à 0.425. La différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2 calculée est donc supérieure au seuil prédéterminé. Le module de calcul 54 transmet donc un signal d’activation au module de coupure 56.If an electric arc 60 appears on the supply line 40.1, with a substantially constant arc voltage equal to 20 V (directly converted into an electric arc resistance Rarc depending on the electric current flowing in the supply line 40.1), the current sensor 52.1 measures an electric current iMES1' traversing the supply line 40.1 equal to 0.525 A, and the current sensor 52.2 measures an electric current iMES2' traversing the supply line 40.2 equal to 1.475 A. The calculation module 54 determines the value k12' of the relative difference of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2, which is equal to 0.475. The calculation module 54 compares the value k12′ with the predetermined threshold, which is equal to 0.05. The value ε of the relative variation of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2 is therefore equal to 0.425. The relative difference of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2 calculated is therefore greater than the predetermined threshold. The calculation module 54 therefore transmits an activation signal to the cut-off module 56.

Dans un deuxième exemple, 10% du courant électrique nominal est fourni de la source d’énergie électrique 20 à la charge d’énergie 30, soit un courant électrique de 0,2 A.In a second example, 10% of the nominal electric current is supplied from the electric energy source 20 to the energy load 30, i.e. an electric current of 0.2 A.

En conditions normales d’opération, le capteur de courant 52.1 mesure un courant électrique iMES1 parcourant la ligne d’alimentation 40.1 égal à 0,105 A, et le capteur de courant 52.2 mesure un courant électrique iMES2 parcourant la ligne d’alimentation 40.2 égal à 0,095 A. Le module de calcul 54 détermine la valeur k12 de la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2, qui est égale à 0,005. Le module de calcul 54 compare la valeur k12 au seuil prédéterminé, qui est égal à 0,005. La valeur k12 étant égale au seuil prédéterminé, la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2 calculée n’est pas supérieure au seuil prédéterminé. Le module de calcul 54 n’envoie donc pas de signal d’activation au module de coupure 56.Under normal operating conditions, the current sensor 52.1 measures an electric current iMES1 traversing the supply line 40.1 equal to 0.105 A, and the current sensor 52.2 measures an electric current iMES2 traversing the supply line 40.2 equal to 0.095 A. The calculation module 54 determines the value k12 of the relative difference of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2, which is equal to 0.005. The calculation module 54 compares the value k12 with the predetermined threshold, which is equal to 0.005. The value k12 being equal to the predetermined threshold, the relative difference of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2 calculated is not greater than the predetermined threshold. The calculation module 54 therefore does not send an activation signal to the cut-off module 56.

Si un arc électrique 60 apparait sur la ligne d’alimentation 40.1, avec une tension d’arc sensiblement constante et égale à 20 V, le capteur de courant 52.1 mesure un courant électrique iMES1’ parcourant la ligne d’alimentation 40.1 égal à 0,0525 A, et le capteur de courant 52.2 mesure un courant électrique iMES2’ parcourant la ligne d’alimentation 40.2 égal à 0,1475 A. Le module de calcul 54 détermine la valeur k12’ de la différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2, qui est égale à 0.0475. Le module de calcul 54 compare la valeur k12’ au seuil prédéterminé, qui est égal à 0,005. La valeur ε de la variation relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2 est donc égale à 0.0425. La différence relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation 40.1, 40.2 calculée est donc supérieure au seuil prédéterminé. Le module de calcul 54 transmet donc un signal d’activation au module de coupure 56.If an electric arc 60 appears on the power supply line 40.1, with a substantially constant arc voltage equal to 20 V, the current sensor 52.1 measures an electric current iMES1' traversing the power supply line 40.1 equal to 0, 0525 A, and the current sensor 52.2 measures an electric current iMES2' traversing the supply line 40.2 equal to 0.1475 A. The calculation module 54 determines the value k12' of the relative difference of the electric current between the lines of power 40.1, 40.2, which is equal to 0.0475. The calculation module 54 compares the value k12′ with the predetermined threshold, which is equal to 0.005. The value ε of the relative variation of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2 is therefore equal to 0.0425. The relative difference of the electric current between the supply lines 40.1, 40.2 calculated is therefore greater than the predetermined threshold. The calculation module 54 therefore transmits an activation signal to the cut-off module 56.

Les capteurs de courant 52.1, 52.2 sont configurés pour mesurer le courant électrique sur chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n avec une précision relative de 1% sur toute la plage de mesure.The current sensors 52.1, 52.2 are configured to measure the electric current on each supply line 40.1-40.n with a relative accuracy of 1% over the entire measurement range.

Le dispositif de détection et de protection selon l’invention permet ainsi de détecter précisément la présence d’éventuels arcs électriques sur les lignes d’alimentation connectant électriquement la source d’énergie électrique et la charge électrique, et d’activer une protection de l’installation électrique uniquement lorsqu’un arc électrique est apparu. Le dispositif de détection et de protection selon l’invention permet ainsi d’éviter la fausse détection d’arcs électriques, et donc l’activation parasite du module de coupure de l’installation électrique.The detection and protection device according to the invention thus makes it possible to precisely detect the presence of any electric arcs on the supply lines electrically connecting the source of electric energy and the electric load, and to activate protection of the electrical installation only when an electric arc has appeared. The detection and protection device according to the invention thus makes it possible to avoid the false detection of electric arcs, and therefore the parasitic activation of the cut-off module of the electrical installation.

Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la , les lignes d’alimentation 40.1-40.n sont connectées en parallèle entre une borne 34 négative de la charge électrique 30 et une borne 22 négative de la source d’énergie électrique 20 de manière à transmettre de l’énergie électrique de la charge électrique 30 à la source d’énergie électrique 20. Sur cette figure, le courant i34 en sortie de la charge électrique 30 est égal au courant i22 en entrée de la source d’énergie électrique 20. Toutes les lignes d’alimentation 40.1-40.n sont connectées électriquement à une unique borne 34 de la charge électrique 30 et à une unique borne 22 de la source d’énergie électrique 20.According to a second embodiment shown in the , the supply lines 40.1-40.n are connected in parallel between a negative terminal 34 of the electrical load 30 and a negative terminal 22 of the electrical energy source 20 so as to transmit electrical energy from the load 30 to the source of electrical energy 20. In this figure, the current i34 at the output of the electrical load 30 is equal to the current i22 at the input of the source of electrical energy 20. All the supply lines 40.1-40 .n are electrically connected to a single terminal 34 of the electrical load 30 and to a single terminal 22 of the source of electrical energy 20.

Le module de coupure 56 représenté sur la comprend une pluralité d’unités de coupure 56.1-56.n, une unité de coupure 56.1-56.n étant agencée sur chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, en aval de la borne 34 de la source d’énergie électrique 20, et en aval de la séparation des lignes d’alimentation 40.1-40.n permettant de mettre les lignes d’alimentation 40.1-40.n en parallèle entre elles.The breaking module 56 represented on the comprises a plurality of cut-off units 56.1-56.n, a cut-off unit 56.1-56.n being arranged on each supply line 40.1-40.n, downstream of terminal 34 of the electric power source 20, and downstream of the separation of the supply lines 40.1-40.n making it possible to put the supply lines 40.1-40.n in parallel with each other.

Selon une première configuration, lorsque la différence relative du courant électrique entre deux lignes d’alimentation 40.1-40.n calculée est supérieure au seuil prédéterminé, le module de calcul 54 est configuré pour transmettre le signal d’activation Sact aux unités de coupure 56.1-56.n correspondant auxdites lignes d’alimentation 40.1-40.n. Ainsi, seules les deux lignes d’alimentation 40.1-40.n parmi lesquelles un arc électrique est apparu sont coupées, mais les autres lignes d’alimentation 40.1-40.n continuent de transmettre l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique 20 et la charge électrique 30.According to a first configuration, when the relative difference of the electric current between two calculated supply lines 40.1-40.n is greater than the predetermined threshold, the calculation module 54 is configured to transmit the activation signal Sact to the cut-off units 56.1 -56.n corresponding to said supply lines 40.1-40.n. Thus, only the two supply lines 40.1-40.n among which an electric arc has appeared are cut, but the other supply lines 40.1-40.n continue to transmit electrical energy between the source of electrical energy 20 and electric charge 30.

Selon une deuxième configuration, lorsque la différence relative du courant électrique entre deux lignes d’alimentation 40.1-40.n calculée est supérieure au seuil prédéterminé, le module de calcul 54 est configuré pour identifier la ligne d’alimentation 40.1-40.n sur laquelle l’arc électrique 60 est apparu, sur la base des mesures du courant électrique fournies par les capteurs de courant 52.1-52.n. Plus précisément, le module de calcul 54 est configuré pour comparer la mesure du courant électrique des capteurs de courant 52.1-52.n correspondant auxdites lignes d’alimentation 40.1-40.n avec une valeur de référence. Chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n est associée à une valeur de référence caractérisant ladite ligne d’alimentation. Les valeurs de référence sont sensiblement identiques pour chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, et correspondent à la somme du courant électrique uniformément réparti entre les lignes d’alimentation 40.1-40.n. Chaque valeur de référence correspond au courant électrique parcourant la ligne d’alimentation 40.1-40.n acquis lors d’une étape d’initialisation de l’installation électrique 12, c’est-à-dire en conditions normales d’opération de l’installation électrique 12 (i.e. en l’absence d’un éventuel défaut électrique). Ces comparaisons sont réalisées en temps réel par le module de calcul 54. Lorsqu’au moins une des mesures du courant électrique est inférieure à la valeur de référence, le module de calcul 54 est configuré pour transmettre le signal d’activation Sact à l’unité de coupure 56.1-56.n de la ligne d’alimentation 40.1-40.n correspondant à ladite mesure. Ainsi, seule la ligne d’alimentation 40.1-40.n sur laquelle est apparu un arc électrique est coupée, mais les autres lignes d’alimentation 40.1-40.n continuent de transmettre l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique 20 et la charge électrique 30.According to a second configuration, when the relative difference of the electric current between two calculated supply lines 40.1-40.n is greater than the predetermined threshold, the calculation module 54 is configured to identify the supply line 40.1-40.n on which the electric arc 60 appeared, on the basis of the measurements of the electric current provided by the current sensors 52.1-52.n. More precisely, the calculation module 54 is configured to compare the measurement of the electric current of the current sensors 52.1-52.n corresponding to said supply lines 40.1-40.n with a reference value. Each supply line 40.1-40.n is associated with a reference value characterizing said supply line. The reference values are substantially identical for each supply line 40.1-40.n, and correspond to the sum of the electric current uniformly distributed between the supply lines 40.1-40.n. Each reference value corresponds to the electric current flowing through the supply line 40.1-40.n acquired during an initialization step of the electrical installation 12, that is to say under normal operating conditions of the electrical installation 12 (i.e. in the absence of any electrical fault). These comparisons are made in real time by the calculation module 54. When at least one of the measurements of the electric current is lower than the reference value, the calculation module 54 is configured to transmit the activation signal Sact to the cut-off unit 56.1-56.n of the supply line 40.1-40.n corresponding to said measurement. Thus, only the supply line 40.1-40.n on which an electric arc has appeared is cut, but the other supply lines 40.1-40.n continue to transmit electrical energy between the source of electrical energy 20 and the electric charge 30.

Selon un troisième mode de réalisation représenté sur la , la source d’énergie électrique 20 comprend une pluralité de bornes 24.1-24.n positive et la charge électrique 30 comprend une pluralité de bornes 32.1-31.n positive. Chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n est connectée en parallèle entre une des bornes 24.1-24.n de la source d’énergie électrique 20 et une des bornes 32.1-32.n de la charge électrique 30. Autrement dit, chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n est connectée à une borne 24.1-24.n de la source d’énergie électrique 20 et à une borne 32.1-32.n de la charge électrique 30, qui sont différentes des bornes de connexion d’une autre ligne d’alimentation 40.1-40.n. Le module de coupure comprend une pluralité d’unités de coupure 56.1-56.n, une unité de coupure 56.1-56.n étant agencée sur chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, en aval de la borne de sortie 24.1-24.n de la source d’énergie électrique 20.According to a third embodiment shown in the , the electric power source 20 comprises a plurality of positive terminals 24.1-24.n and the electric load 30 comprises a plurality of positive terminals 32.1-31.n. Each supply line 40.1-40.n is connected in parallel between one of the terminals 24.1-24.n of the electrical energy source 20 and one of the terminals 32.1-32.n of the electrical load 30. In other words, each supply line 40.1-40.n is connected to a terminal 24.1-24.n of the electric power source 20 and to a terminal 32.1-32.n of the electric load 30, which are different from the connection terminals of 'another supply line 40.1-40.n. The cut-off module comprises a plurality of cut-off units 56.1-56.n, a cut-off unit 56.1-56.n being arranged on each supply line 40.1-40.n, downstream of the output terminal 24.1- 24.n of the electrical energy source 20.

En alternative ou en complément, après réception des mesures de courant iMES1-iMESn de chaque capteur de courant 52.1-52.n, le module de calcul 54 est configuré, pour chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, pour calculer un courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.1-40.n sur la base des mesures de courant iMES1-iMESn de chaque capteur de courant 52.1-52.n reçues. Ce calcul est réalisé en temps réel par le module de calcul 54.Alternatively or in addition, after receiving the current measurements iMES1-iMESn from each current sensor 52.1-52.n, the calculation module 54 is configured, for each supply line 40.1-40.n, to calculate a current relative electrical power of the supply line 40.1-40.n on the basis of the current measurements iMES1-iMESn of each current sensor 52.1-52.n received. This calculation is performed in real time by the calculation module 54.

Selon l’invention, le courant électrique relatif correspond au courant électrique d’une ligne d’alimentation, divisé par la somme du courant électrique de cette ligne d’alimentation et des courants électriques de chacune des lignes d’alimentation en parallèle avec cette ligne d’alimentation.According to the invention, the relative electric current corresponds to the electric current of a supply line, divided by the sum of the electric current of this supply line and the electric currents of each of the supply lines in parallel with this line. power supply.

Le module de calcul 54 est ensuite configuré, pour chaque ligne d’alimentation électrique 40.1-40.n, pour comparer le courant électrique relatif calculé à un seuil prédéterminé, dit deuxième seuil prédéterminé. Cette comparaison est réalisée en temps réel par le module de calcul 54.The calculation module 54 is then configured, for each electrical supply line 40.1-40.n, to compare the relative electric current calculated with a predetermined threshold, called the second predetermined threshold. This comparison is carried out in real time by the calculation module 54.

Pour chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, le deuxième seuil prédéterminé correspond à un courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.1-40.n acquis lors d’une étape d’initialisation de l’installation électrique 12, c’est-à-dire en conditions normales d’opération de l’installation électrique 12 (i.e. en l’absence d’un éventuel défaut électrique). A chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n est donc associé un seuil prédéterminé. Par exemple, pour une installation électrique 12 comportant deux lignes d’alimentation 40.1, 40.2, le module de calcul 54 calcule le courant électrique relatif de la première ligne d’alimentation 40.1, puis compare le résultat de ce calcul à un seuil prédéterminé (associé à la première ligne d’alimentation 40.1), et le module de calcul 54 calcule également le courant électrique relatif de la deuxième ligne d’alimentation 40.2, puis compare le résultat de ce calcul à un autre seuil prédéterminé (associé à la deuxième ligne d’alimentation 40.2).For each supply line 40.1-40.n, the second predetermined threshold corresponds to a relative electric current of the supply line 40.1-40.n acquired during an initialization step of the electrical installation 12, c that is to say under normal operating conditions of the electrical installation 12 (i.e. in the absence of any electrical fault). Each supply line 40.1-40.n is therefore associated with a predetermined threshold. For example, for an electrical installation 12 comprising two supply lines 40.1, 40.2, the calculation module 54 calculates the relative electric current of the first supply line 40.1, then compares the result of this calculation with a predetermined threshold (associated to the first supply line 40.1), and the calculation module 54 also calculates the relative electric current of the second supply line 40.2, then compares the result of this calculation with another predetermined threshold (associated with the second line d supply 40.2).

En comparant le courant électrique relatif de chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n au seuil prédéterminé, le dispositif 50 de détection et de protection détecte une variation relative du courant électrique dans une des lignes d’alimentation 40.1-40.n, qui est anormale. Cette variation relative du courant électrique dans une des lignes d’alimentation 40.1-40.n est représentative de la présence d’un défaut électrique, et notamment d’un arc électrique série.By comparing the relative electric current of each supply line 40.1-40.n to the predetermined threshold, the detection and protection device 50 detects a relative variation of the electric current in one of the supply lines 40.1-40.n, which is abnormal. This relative variation of the electric current in one of the supply lines 40.1-40.n is representative of the presence of an electrical fault, and in particular of a series electric arc.

Le courant électrique relatif d’une ligne d’alimentation 40.i (avec i un nombre entier compris entre 1 et n), noté ki, est calculé selon la formule :The relative electric current of a supply line 40.i (with i an integer between 1 and n), denoted ki, is calculated according to the formula:

Avec iMESi la valeur du courant électrique dans la ligne d’alimentation 40.i, iMESj (1 ≤ j ≤ n) la valeur du courant électrique dans chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n (incluant la ligne d’alimentation 40.i), et ki une valeur représentative du courant électrique relatif dans la ligne d’alimentation 40.i.With iMESi the value of the electric current in the supply line 40.i, iMESj (1 ≤ j ≤ n) the value of the electric current in each supply line 40.1-40.n (including the supply line 40. i), and ki a value representative of the relative electric current in the supply line 40.i.

Le courant électrique relatif d’une ligne d’alimentation 40.i, noté ki, est également obtenu par la formule :The relative electric current of a supply line 40.i, denoted ki, is also obtained by the formula:

Avec Ri la valeur de la résistance de la ligne d’alimentation 40.i, Rj (1 ≤ j ≤ n) la valeur des résistances des lignes d’alimentation 40.1-40.n (incluant la ligne d’alimentation 40.i), et ki une valeur représentative du courant électrique relatif dans la ligne d’alimentation 40.i.With Ri the value of the resistance of the supply line 40.i, Rj (1 ≤ j ≤ n) the value of the resistances of the supply lines 40.1-40.n (including the supply line 40.i) , and ki a value representative of the relative electric current in the supply line 40.i.

Le module de calcul 54 calcule donc les valeurs des différents ki, en calculant le courant électrique relatif de chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n, sur la base des mesures de courant iMES1-iMESn de chaque capteur de courant 52.1-52.n.The calculation module 54 therefore calculates the values of the different ki, by calculating the relative electric current of each supply line 40.1-40.n, on the basis of the current measurements iMES1-iMESn of each current sensor 52.1-52. not.

Le module de calcul 54 compare ensuite la valeur ki avec le seuil prédéterminé associé à chaque ligne d’alimentation 40.1-40.n.The calculation module 54 then compares the value ki with the predetermined threshold associated with each supply line 40.1-40.n.

En conditions normales d’opération, le courant électrique relatif d’une ligne d’alimentation 40.i calculé ki est égal au seuil prédéterminé, et donc le dispositif 50 de détection et de protection ne détecte aucune variation relative du courant électrique dans la ligne d’alimentation 40.i. Ainsi, en conditions normales d’opération, la valeur ki du courant électrique relatif d’une ligne d’alimentation 40.i est une constante.Under normal operating conditions, the relative electric current of a power supply line 40.i calculated ki is equal to the predetermined threshold, and therefore the detection and protection device 50 does not detect any relative variation of the electric current in the line supply 40.i. Thus, under normal operating conditions, the value ki of the relative electric current of a supply line 40.i is a constant.

Lorsqu’un arc électrique 60 apparait, par exemple sur la ligne l’alimentation 40.1, le courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.1, noté k1, est calculé selon la formule :When an electric arc 60 appears, for example on the supply line 40.1, the relative electric current of the supply line 40.1, denoted k1, is calculated according to the formula:

Avec R1’ la valeur de la résistance de la ligne d’alimentation 40.1 en présence d’un arc électrique, R1 la valeur de la résistance de la ligne d’alimentation 40.1 en conditions normales d’opération, Rarc la valeur de la résistance de l’arc électrique 60, Rj (2 ≤ j ≤ n) la valeur des résistances des lignes d’alimentation 40.2-40.n, et k1 une valeur représentative du courant électrique relatif dans la ligne d’alimentation 40.1.With R1' the value of the resistance of the power supply line 40.1 in the presence of an electric arc, R1 the value of the resistance of the power supply line 40.1 in normal operating conditions, Rarc the value of the resistance of the electric arc 60, Rj (2≤j≤n) the value of the resistances of the supply lines 40.2-40.n, and k1 a value representative of the relative electric current in the supply line 40.1.

Le module de calcul 54 calcule donc la valeur de k1’, en calculant le courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.1 sur la base des mesures de courant iMES1-iMESn des capteurs de courant 52.1-52.n.The calculation module 54 therefore calculates the value of k1′, by calculating the relative electric current of the supply line 40.1 on the basis of the current measurements iMES1-iMESn of the current sensors 52.1-52.n.

Le module de calcul 54 compare ensuite la valeur de ki’ (ici k1’) avec le seuil prédéterminé associé à la ligne d’alimentation 40.i, et donc avec ki.The calculation module 54 then compares the value of ki' (here k1') with the predetermined threshold associated with the supply line 40.i, and therefore with ki.

Lorsqu’un arc électrique se forme dans l’installation électrique 12, le courant électrique relatif de la ligne d’alimentation sur laquelle l’arc électrique est apparu diminue et devient inférieur au seuil prédéterminé, tandis que le courant électrique relatif de chaque autre ligne d’alimentation augmente et devient supérieur au seuil prédéterminé.When an electric arc forms in the electrical installation 12, the relative electric current of the supply line on which the electric arc appeared decreases and becomes lower than the predetermined threshold, while the relative electric current of each other line supply increases and becomes higher than the predetermined threshold.

Le dispositif 50 de détection et de protection permet ainsi de détecter une variation relative du courant électrique dans une des lignes d’alimentation 40.1-40.n qui est anormale. Cette variation relative du courant électrique résulte de l’apparition d’un arc électrique 60, ayant une résistance Rarc. Ainsi, le dispositif 50 de détection et de protection permet de détecter la présence d’un arc électrique 60 dans l’installation électrique 12.The detection and protection device 50 thus makes it possible to detect a relative variation of the electric current in one of the supply lines 40.1-40.n which is abnormal. This relative variation of the electric current results from the appearance of an electric arc 60, having a resistance Rarc. Thus, the detection and protection device 50 makes it possible to detect the presence of an electric arc 60 in the electrical installation 12.

Le module de calcul 54 est ensuite configuré pour transmettre un signal d’activation Sact au module de coupure 56 lorsque le courant électrique relatif d’une ligne d’alimentation 40.1-40.n calculé est inférieur au seuil prédéterminé. Ce signal d’activation Sact est transmis en temps réel au module de coupure 56 par le module de calcul 54. Le module de coupure 56 interrompt la transmission de l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique 20 et la charge électrique 30 à réception du signal d’activation Sact.The calculation module 54 is then configured to transmit an activation signal Sact to the cut-off module 56 when the relative electric current of a calculated power supply line 40.1-40.n is lower than the predetermined threshold. This activation signal Sact is transmitted in real time to the cut-off module 56 by the calculation module 54. The cut-off module 56 interrupts the transmission of electrical energy between the electrical energy source 20 and the electrical load 30 at receipt of the activation signal Sact.

Lorsque le module de coupure 56 comprend une pluralité d’unités de coupure 56.1-56.n agencées chaque sur une ligne d’alimentation 40.1-40.n, le module de calcul 54 est configuré pour transmettre le signal d’activation Sact à l’unité de coupure 56.1-56.n de la ligne d’alimentation 40.1-40.n correspondant au courant électrique relatif calculé inférieur au seuil prédéterminé. L’unité de coupure 56.1-56.n est configurée pour interrompre la transmission de l’énergie électrique sur la ligne d’alimentation 40.1-40.n correspondant au courant électrique relatif calculé inférieur au seuil prédéterminé à réception du signal d’activation Sact. Ainsi, seule la ligne d’alimentation 40.1-40.n sur laquelle un arc électrique est apparu est coupée, mais les autres lignes d’alimentation 40.1-40.n continuent de transmettre l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique 20 et la charge électrique 30.When the cut-off module 56 comprises a plurality of cut-off units 56.1-56.n each arranged on a supply line 40.1-40.n, the calculation module 54 is configured to transmit the activation signal Sact to the cut-off unit 56.1-56.n of the supply line 40.1-40.n corresponding to the relative electric current calculated below the predetermined threshold. The cut-off unit 56.1-56.n is configured to interrupt the transmission of electrical energy on the supply line 40.1-40.n corresponding to the relative electrical current calculated below the predetermined threshold upon receipt of the activation signal Sact . Thus, only the supply line 40.1-40.n on which an electric arc has appeared is cut, but the other supply lines 40.1-40.n continue to transmit electrical energy between the source of electrical energy 20 and the electric charge 30.

Selon une configuration, le module de calcul 54 est configuré pour transmettre un signal d’activation Sact au module de coupure 56 lorsque le courant électrique relatif d’une ligne d’alimentation 40.1-40.n calculé est supérieur au seuil prédéterminé. En effet, une diminution du courant électrique sur une ligne d’alimentation où un arc électrique est apparu entraîne une augmentation du courant électrique sur les autres lignes d’alimentation (sans défaut électrique), et donc une augmentation du courant électrique relatif sur une ligne d’alimentation est également représentative de la présence d’un arc électrique.According to one configuration, the calculation module 54 is configured to transmit an activation signal Sact to the cut-off module 56 when the relative electric current of a calculated power supply line 40.1-40.n is greater than the predetermined threshold. Indeed, a decrease in the electric current on a supply line where an electric arc has appeared leads to an increase in the electric current on the other supply lines (without an electric fault), and therefore an increase in the relative electric current on a line. supply is also representative of the presence of an electric arc.

Ainsi, le module de calcul 54 permet de calculer une répartition relative du courant électrique entre les différentes lignes d’alimentation 40.1-40.n agencées en parallèle, et de transmettre un signal d’activation d’un module de coupure lorsque la répartition relative du courant électrique entre les lignes d’alimentation est différente de la répartition prédéterminée.Thus, the calculation module 54 makes it possible to calculate a relative distribution of the electric current between the various supply lines 40.1-40.n arranged in parallel, and to transmit an activation signal of a cut-off module when the relative distribution of the electric current between the supply lines is different from the predetermined distribution.

Le même exemple d’application que le premier exemple précédemment décrit va maintenant être décrit.The same application example as the first example previously described will now be described.

En conditions normales d’opération, le module de calcul 54 détermine la valeur k1 du courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.1, qui est égale à 0,525, et la valeur k2 du courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.2, qui est égale à 0,475. Le module de calcul 54 compare les valeurs k1 et k2 à leurs seuils prédéterminés, qui sont égaux respectivement à 0,525 et 0.475. Les valeurs k1 et k2 étant égales aux seuils respectifs prédéterminés, le courant électrique relatif de chaque ligne d’alimentation 40.1, 40.2 calculé n’est pas inférieur au seuil prédéterminé. Le module de calcul 54 n’envoie donc pas de signal d’activation au module de coupure 56.Under normal operating conditions, the calculation module 54 determines the value k1 of the relative electric current of the supply line 40.1, which is equal to 0.525, and the value k2 of the relative electric current of the supply line 40.2, which is equal to 0.475. The calculation module 54 compares the values k1 and k2 with their predetermined thresholds, which are equal to 0.525 and 0.475 respectively. The values k1 and k2 being equal to the respective predetermined thresholds, the relative electric current of each power supply line 40.1, 40.2 calculated is not lower than the predetermined threshold. The calculation module 54 therefore does not send an activation signal to the cut-off module 56.

Si un arc électrique 60 apparait sur la ligne d’alimentation 40.1, le module de calcul 54 détermine la valeur k1’ du courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.1, qui est égale à 0.2625, et la valeur k2’ du courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.2, qui est égale à 0,7375. Le module de calcul 54 compare la valeur k2’ au seuil prédéterminé associé, qui est égal à 0,475. Le courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.2 calculé est donc supérieur au seuil prédéterminé ; et le module de calcul 54 ne transmet pas de signal d’activation au module de coupure 56. En parallèle, le module de calcul 54 compare la valeur k1’ au seuil prédéterminé associé, qui est égal à 0,525. Le courant électrique relatif de la ligne d’alimentation 40.1 calculé est donc inférieur au seuil prédéterminé ; et le module de calcul 54 transmet un signal d’activation au module de coupure 56.If an electric arc 60 appears on the power supply line 40.1, the calculation module 54 determines the value k1' of the relative electric current of the power supply line 40.1, which is equal to 0.2625, and the value k2' of the electric current relative of the supply line 40.2, which is equal to 0.7375. The calculation module 54 compares the value k2′ with the associated predetermined threshold, which is equal to 0.475. The relative electric current of the calculated supply line 40.2 is therefore greater than the predetermined threshold; and the calculation module 54 does not transmit an activation signal to the cut-off module 56. In parallel, the calculation module 54 compares the value k1′ with the associated predetermined threshold, which is equal to 0.525. The relative electric current of the calculated supply line 40.1 is therefore lower than the predetermined threshold; and the calculation module 54 transmits an activation signal to the cut-off module 56.

Claims (7)

Dispositif (50) de détection et de protection d’une installation électrique (12) d’un aéronef (10), ladite installation électrique (12) comprenant :
  • une source d’énergie électrique (20) continue haute tension configurée pour fournir de l’énergie électrique,
  • une charge électrique (30) d’un aéronef configurée pour recevoir de l’énergie électrique,
  • une pluralité de lignes d’alimentation (40.1-40.n) connectées en parallèle entre la source d’énergie électrique (20) et la charge électrique (30) de manière à transmettre de l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique (20) et la charge électrique (30),
caractérisé en ce que ledit dispositif (50) comprend :
  • sur chaque ligne d’alimentation (40.1-40.n), un capteur de courant (52.1-52.n) configuré pour mesurer un courant électrique traversant ladite ligne d’alimentation (40.1-40.n), et pour transmettre ladite mesure du courant électrique,
  • un module de calcul (54) configuré pour recevoir lesdites mesures du courant électrique de chaque capteur de courant (52.1-52.n), et pour chaque ligne d’alimentation (40.1-40.n), le module de calcul (54) est configuré pour calculer une différence relative du courant électrique entre la ligne d’alimentation et au moins une autre ligne d’alimentation parmi la pluralité de lignes d’alimentation (40.1-40.n) sur la base desdites mesures reçues, pour comparer ladite différence relative calculée à un premier seuil prédéterminé, et pour transmettre un signal d’activation (Sact) lorsque la différence relative calculée est supérieure au premier seuil prédéterminé, et
  • un module de coupure (56) configuré pour recevoir ledit signal d’activation (Sact), et interrompre la transmission de l’énergie électrique entre la source d’énergie électrique (20) et la charge électrique (30) à réception du signal d’activation (Sact).
Device (50) for detecting and protecting an electrical installation (12) of an aircraft (10), said electrical installation (12) comprising:
  • a high voltage DC electrical power source (20) configured to supply electrical power,
  • an electrical load (30) of an aircraft configured to receive electrical energy,
  • a plurality of power lines (40.1-40.n) connected in parallel between the electric power source (20) and the electric load (30) so as to transmit electric power between the electric power source (20) and the electrical load (30),
characterized in that said device (50) comprises:
  • on each supply line (40.1-40.n), a current sensor (52.1-52.n) configured to measure an electric current passing through said supply line (40.1-40.n), and to transmit said measurement electric current,
  • a calculation module (54) configured to receive said measurements of the electric current from each current sensor (52.1-52.n), and for each supply line (40.1-40.n), the calculation module (54) is configured to calculate a relative difference in electrical current between the power line and at least one other power line among the plurality of power lines (40.1-40.n) based on said received measurements, to compare said calculated relative difference at a first predetermined threshold, and for transmitting an activation signal (Sact) when the calculated relative difference is greater than the first predetermined threshold, and
  • a cut-off module (56) configured to receive said activation signal (Sact), and interrupt the transmission of electrical energy between the source of electrical energy (20) and the electrical load (30) upon receipt of the signal d activation (Sact).
Dispositif (50) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque capteur de courant (52.1-52.n) est configuré pour mesurer le courant électrique et transmettre la mesure dudit courant électrique en temps réel, en ce que le module de calcul (54) est configuré pour, pour chaque ligne d’alimentation (40.1-40.n), calculer la différence relative du courant électrique, pour comparer la différence relative calculée au premier seuil prédéterminé et pour transmettre le signal d’activation (Sact) en temps réel, et en ce que le module de coupure est configuré pour interrompre la transmission de l’énergie électrique en temps réel.Device (50) according to Claim 1, characterized in that each current sensor (52.1-52.n) is configured to measure the electric current and transmit the measurement of said electric current in real time, in that the calculation module ( 54) is configured to, for each supply line (40.1-40.n), calculate the relative difference of the electric current, to compare the relative difference calculated with the first predetermined threshold and to transmit the activation signal (Sact) in real time, and in that the cut-off module is configured to interrupt the transmission of electrical energy in real time. Dispositif (50) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour chaque ligne d’alimentation (40.1-40.n), le module de coupure (56) comprend une unité de coupure (56.1-56.n), en ce que, lorsqu’une différence relative du courant électrique entre une ligne d’alimentation et au moins une autre ligne d’alimentation calculée est supérieure au premier seuil prédéterminé, le module de calcul (54) est configuré pour comparer la mesure du courant électrique desdites lignes d’alimentation (40.1-40.n) avec une valeur de référence, et, lorsqu’au moins une desdites mesure du courant électrique est inférieure à la valeur de référence, pour transmettre le signal d’activation (Sact) à l’unité de coupure (56.1-56.n) de la ligne d’alimentation (40.1-40.n) correspondant à ladite mesure, ladite unité de coupure (56.1-56.n) étant configurée pour interrompre la transmission de l’énergie électrique sur la ligne d’alimentation (40.1-40.n) à réception du signal d’activation (Sact).Device (50) according to one of Claims 1 or 2, characterized in that, for each supply line (40.1-40.n), the cut-off module (56) comprises a cut-off unit (56.1-56). n), in that, when a relative difference of the electric current between a supply line and at least one other calculated supply line is greater than the first predetermined threshold, the calculation module (54) is configured to compare the measuring the electric current of said supply lines (40.1-40.n) with a reference value, and, when at least one of said measuring electric current is lower than the reference value, for transmitting the activation signal ( Sact) to the cut-off unit (56.1-56.n) of the power supply line (40.1-40.n) corresponding to said measurement, said cut-off unit (56.1-56.n) being configured to interrupt the transmission electrical energy on the supply line (40.1-40.n) upon receipt of the activation signal (Sact). Dispositif (50) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le module de calcul (54) est configuré pour comparer lesdites mesures du courant électrique avec une valeur de référence en temps réel.Device (50) according to Claim 3, characterized in that the calculation module (54) is configured to compare the said measurements of the electric current with a reference value in real time. Dispositif (50) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour chaque ligne d’alimentation (40.1-40.n), le module de calcul (54) est configuré pour calculer un courant électrique relatif de la ligne d’alimentation (40.1-40.n) sur la base des mesures reçues, comparer ledit courant électrique relatif calculé à un deuxième seuil prédéterminé, et transmettre le signal d’activation (Sact) lorsque ledit courant électrique relatif calculé est inférieur au deuxième seuil prédéterminé.Device (50) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, for each supply line (40.1-40.n), the calculation module (54) is configured to calculate a relative electric current of the power supply line (40.1-40.n) on the basis of the measurements received, comparing said calculated relative electric current with a second predetermined threshold, and transmitting the activation signal (Sact) when said calculated relative electric current is lower than the second predetermined threshold. Dispositif (50) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le module de calcul (54) est configuré pour, pour chaque ligne d’alimentation (40.1-40.n), calculer le courant électrique relatif, comparer ledit courant électrique relatif calculé au deuxième seuil prédéterminé et transmettre le signal d’activation (Sact) en temps réel.Device (50) according to Claim 5, characterized in that the calculation module (54) is configured to, for each supply line (40.1-40.n), calculate the relative electric current, compare the said calculated relative electric current at the second predetermined threshold and transmitting the activation signal (Sact) in real time. Dispositif (50) selon l’une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que, pour chaque ligne d’alimentation (40.1-40.n), le module de coupure (56) comprend une unité de coupure (56.1-56.n), en ce que, lorsque le courant électrique relatif calculé est inférieur au deuxième seuil prédéterminé, le module de calcul (54) est configuré pour transmettre le signal d’activation (Sact) à l’unité de coupure (56.1-56.n) de la ligne d’alimentation (40.1-40.n) correspondant audit courant électrique relatif calculé, ladite unité de coupure (56.1-56.n) étant configurée pour interrompre la transmission de l’énergie électrique sur la ligne d’alimentation (40.1-40.n) à réception du signal d’activation (Sact).Device (50) according to one of Claims 5 or 6, characterized in that, for each supply line (40.1-40.n), the cut-off module (56) comprises a cut-off unit (56.1-56). n), in that, when the calculated relative electric current is lower than the second predetermined threshold, the calculation module (54) is configured to transmit the activation signal (Sact) to the breaking unit (56.1-56. n) of the power supply line (40.1-40.n) corresponding to said calculated relative electric current, said cut-off unit (56.1-56.n) being configured to interrupt the transmission of electric power on the power supply line (40.1-40.n) upon receipt of the activation signal (Sact).
FR2102056A 2021-03-03 2021-03-03 Device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs Active FR3120484B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2102056A FR3120484B1 (en) 2021-03-03 2021-03-03 Device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2102056A FR3120484B1 (en) 2021-03-03 2021-03-03 Device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs
FR2102056 2021-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3120484A1 true FR3120484A1 (en) 2022-09-09
FR3120484B1 FR3120484B1 (en) 2024-03-08

Family

ID=75746852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2102056A Active FR3120484B1 (en) 2021-03-03 2021-03-03 Device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3120484B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6782329B2 (en) * 1998-02-19 2004-08-24 Square D Company Detection of arcing faults using bifurcated wiring system
US20140104732A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Airbus Operations Gmbh Supply system for an aircraft, use of a shielded supply line in an aircraft and an aircraft with a supply system
EP3457510B1 (en) * 2017-09-18 2020-01-08 Airbus Operations S.A.S. Electrical connection comprising an electrical protection system
US20200028442A1 (en) * 2018-07-23 2020-01-23 Smart Wires Inc. Early Detection of Faults in Power Transmission Lines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6782329B2 (en) * 1998-02-19 2004-08-24 Square D Company Detection of arcing faults using bifurcated wiring system
US20140104732A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Airbus Operations Gmbh Supply system for an aircraft, use of a shielded supply line in an aircraft and an aircraft with a supply system
EP3457510B1 (en) * 2017-09-18 2020-01-08 Airbus Operations S.A.S. Electrical connection comprising an electrical protection system
US20200028442A1 (en) * 2018-07-23 2020-01-23 Smart Wires Inc. Early Detection of Faults in Power Transmission Lines

Also Published As

Publication number Publication date
FR3120484B1 (en) 2024-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8634176B2 (en) Overvoltage protector
EP2551981B1 (en) System of monitoring an earth line by measuring the impedance
EP2648008B1 (en) Insulation monitoring system for secured electric power system
EP2533060B1 (en) Directional detection of resistive earth fault and medium-voltage conductor breakage
EP1383218A1 (en) Device for monitoring break of neutral and earth, and apparatus for switching off comprising such a device
US8952825B2 (en) Monitoring device for an ungrounded power network of a photovoltaic system
FR2942352A1 (en) IDENTIFICATION AND PROTECTION OF A C.A-C.C AEROSPATIAL CURRENT SYSTEM IN THE PRESENCE OF CURRENT CONTENT C.C DUE TO DEFECTIVE LOADS
EP3264116A1 (en) Device for detecting an electric arc from the acoustic signature thereof
EP2452162A2 (en) Excitation circuit for dc sensors
FR3120484A1 (en) Device for detecting and protecting an electrical installation of an aircraft against electric arcs
FR3071927B1 (en) VOLTAGE PRESENCE INDICATOR SYSTEM IN HIGH VOLTAGE NETWORK
CA2862849A1 (en) Safety device and method for electrical installation
EP3413419B1 (en) Electrical circuit with electrical protection device - integrity test
US10401420B2 (en) Voltage suppressor test circuit and method of testing a voltage suppressor
EP3420619B1 (en) Aircraft including a dc electrical network and a system for protecting said network
RU2578123C1 (en) Device for protection of electric circuits from single-phase ground faults
EP2792040B1 (en) Three-pole lightning arrestor integrated into a residential gateway with lightning impact detector
EP2980941B1 (en) Device for adapting a power supply signal, associated power supply system and method for adapting a power supply signal
RU2807681C1 (en) METHOD FOR DIAGNOSING CONDITION OF 0.4 kV SUPPLY LINE
EP3771055B1 (en) Device for detecting overcurrent in an electrical power circuit comprising a filtering means controlling the charge of a capacitor
EP4184181A1 (en) System for determining the voltage presence for a high voltage electrical network
CN216117951U (en) Grounding state detection device, grounding assembly and related surge protector
FR3071928B1 (en) MASS FAULT DETECTION CIRCUIT, TRANSFORMATION CHAIN COMPRISING SUCH CIRCUIT, METHOD FOR DETECTING MASS FAULT.
FR2998726A1 (en) Detector for detecting breakdown of neutral in three-phase electrical installation used in refill station for charging electric vehicle, has fault lamp and limiting impedance unit connected in series between terminal and ground conductor
JP6082882B1 (en) Deterioration diagnosis device

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20220909

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4