Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
AIRCRAFT INCLUDING A DC ELECTRICAL NETWORK AND A SYSTEM FOR PROTECTING SAID NETWORK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/144353
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an aircraft including at least one DC electrical network, said network comprising nodes that are interconnected in pairs by branches, each node being connected to at least two branches, said network being protected by a protective system including a plurality of protective elements mounted on the branches, each protective element mounted on a branch including a central processing unit associated with a current sensor, with a current-limiting device and with a circuit-breaker device, for each branch of the network connecting two nodes. The protective system includes two protective elements connected in series on the branch, wherein each protective element adjacent to a node is referred to as being associated with this node, and for each protective element mounted on a branch: the current sensor is, additionally, configured to determine the direction of the current in the branch in relation to the node with which said protective element is associated; the central processing unit is configured to select, depending on the direction of current determined by the current sensor, a threshold value, referred to as the selected threshold value, taken from among a first or a second threshold value greater than the first threshold value in absolute terms, and to compare the current intensity value with the selected threshold value; and the current-limiting device is bidirectional and configured to limit the current flowing through the branch to the threshold value selected by the central processing unit.

Inventors:
BIRKMAYER WOLFRAM (FR)
Application Number:
PCT/EP2017/053580
Publication Date:
August 31, 2017
Filing Date:
February 17, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AIRBUS OPERATIONS SAS (FR)
International Classes:
H02H7/26; H02H7/28
Domestic Patent References:
WO2013131782A12013-09-12
WO2012123015A12012-09-20
Foreign References:
EP2442417A12012-04-18
US20130286521A12013-10-31
EP2910959A12015-08-26
Attorney, Agent or Firm:
GICQUEL, Olivier (FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS

1) Aéronef (A) comprenant au moins un réseau électrique à courant continu (1), ledit réseau (1) comportant des nœuds (Ni) reliés entre eux deux à deux par des branches (Bk), chaque nœud étant connecté à au moins deux branches, ledit réseau étant protégé par un système de protection (7) comprenant une pluralité d'éléments de protection (Cj) montés sur les branches (Bk), chaque élément de protection monté sur une branche (Bk) comprenant une unité centrale (25) associée à un capteur de courant (9) configuré pour mesurer la valeur de l'intensité du courant dans la branche (Bk), à un dispositif limiteur de courant (11) commandé par l'unité centrale (25) pour limiter le courant traversant la branche (Bk) et à un dispositif-coupe circuit (13) commandé par l'unité centrale (25) pour couper le passage du courant, caractérisé en ce pour chaque branche (Bk) du réseau (1) reliant deux nœuds (Nj, Ni), le système de protection (7) comprend deux éléments de protection (Cj, Ci) montés en série sur la branche, où chaque élément de protection adjacent à un nœud est dit associé à ce nœud, et en ce que pour chaque élément de protection (Cj, Ci) du système de protection (7) monté sur une branche (Bk):

• le capteur de courant (9) est, en outre, configuré pour déterminer le sens du courant dans la branche (Bk) relativement au nœud (Nj, Ni) auquel ledit élément de protection (Cj, Ci) est associé, le sens étant déterminé parmi un premier sens dans lequel le courant entre dans la branche (Bk) par le nœud auquel ledit élément de protection est associé, et un second sens dans lequel le courant sort de la branche (Bk) par le nœud auquel ledit élément de protection est associé ;

• l'unité centrale (25) est configurée pour sélectionner, en fonction du sens du courant déterminé par le capteur de courant (9), une valeur seuil, dite valeur seuil sélectionnée, prise parmi une première valeur (Si) ou une seconde valeur seuil (S2) supérieure à la première valeur seuil (Si) en valeur absolue, et pour comparer la valeur de l'intensité du courant à la valeur seuil sélectionnée ; et

• le dispositif limiteur de courant (11) est bidirectionnel et est configuré pour limiter le courant traversant la branche (Bk) à la valeur seuil sélectionnée par l'unité centrale (25). 2) Aéronef (A) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité centrale (25) sélectionne une valeur seuil égale à la première valeur seuil (Si) si le capteur de courant (9) indique que le courant circule dans le second sens, ou égale à la seconde valeur seuil (S2) si le capteur de courant (9) indique que le courant circule dans le premier sens.

3) Aéronef (A) selon l'une quelconque des revendication 1 à 2, caractérisé en ce que l'unité centrale (25) comprend une horloge et est configurée pour décompter un temps prédéterminé (Ti T2) à compter de l'instant où l'intensité du courant mesuré par la capteur de courant (9) est supérieure à la valeur seuil sélectionnée, l'unité centrale (25) envoyant un signal au dispositif limiteur de courant (11) pour limiter le courant traversant la branche (Bk) durant le temps prédéterminé.

4) Aéronef (A) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réseau électrique à courant continu (1) est un réseau maillé.

Description:
AERONEF COMPRENANT UN RÉSEAU ÉLECTRIQUE A COURANT CONTINU ET UN SYSTEME DE PROTECTION DUDIT RESEAU

La présente invention concerne un aéronef comprenant un réseau électrique à courant continu et un système de protection dudit réseau électrique. Les réseaux de courant continu à haute tension (HVDC) sont utilisés pour le transport de l'électricité ou pour l'alimentation électrique dans des véhicules, en particulier les aéronefs. Un tel réseau comporte une pluralité de nœuds reliés entre eux par des branches et certains ou tous les nœuds sont en outre reliés à un élément électrique (source électrique ou équipement utilisateur).

De manière générale, un réseau électrique à courant continu est protégé d'éventuels court-circuits ou tout autre changement brutal de l'intensité du courant dans une branche du réseau par un système de protection comportant une pluralité d'éléments de protection, avec un élément de protection monté sur chaque branche. Les éléments de protection sont, par exemple, des limiteurs/disjoncteurs configurés pour limiter la valeur de l'intensité dans une branche défectueuse à une valeur seuil prédéterminée pendant un temps prédéterminée puis pour couper le passage du courant dans ladite branche si nécessaire afin de l'isoler des branches saines. Les éléments de protections sont tous identiques dans leur technologie et ont tous la même valeur seuil.

Un tel système de protection est efficace pour protéger le réseau électrique. Cependant, comme décrit ci-après en référence à la figure 1 , du fait de la répartition du courant dans le réseau, une ligne saine reliée au même nœud qu'une ligne défectueuse est isolée de manière accidentelle.

On a décrit à la figure 1 une portion d'un réseau électrique à courant continu comportant trois nœuds Ni, N 2 et N 3 reliés entre eux ainsi qu'à des équipements utilisateurs 5 par plusieurs branches Bi- Bi 0 . Le nœud Ni est relié au nœud N 2 par la branche B 3 , et le nœud N 2 est relié au nœud N 3 par la branche B 5 . Un système de protection du réseau électrique comporte des éléments de protection Pi, . .. , P j , . .. , Pio montés respectivement sur les différentes branches B l s . .. , B j , . .. , Bi 0 . Un courant Ii et un courant I 2 entrent dans le nœud Ni via une branche B l s respectivement B 2 . Le courant I 4 sort du nœud Ni et rentre dans la branche B 4 qui relie le nœud Ni à un équipement utilisateur 5 et le courant I 3 sort du nœud Ni par la branche B 3 .

Le courant I 3 et un courant I 6 dans le nœud N 2 via la branche B 3 , respectivement une branche B 6 reliant le nœud N 2 à un équipement utilisateur 5. Le courant I 7 sort du nœud N 2 via la branche B 7 qui relie le nœud N 2 à un équipement utilisateur 5 et le courant I 5 sort du nœud N 2 par la branche B 5 .

Le courant I5 et un courant Is entrent dans le nœud N 2 via la branche B5, respectivement une branche B 10 reliant le nœud N 3 à un équipement utilisateur 5. Le courant I9 sort du nœud N 3 via la branche B9.

En appliquant la loi des nœuds sur chacun des nœuds Ni, N 2 , puis N 3 , on obtient, respectivement, les équations suivantes : I 3 =Ii+I 2 -I 4 ; I 5 =l3+l6-l7 ;

Supposons que l'impédance dans la branche B 5 soit très inférieure à celle dans la branche B 3 et qu'un court-circuit Is apparaît dans la branche B5 entre les nœuds N 2 et N 3 . Avant le court-circuit, l'intensité de courant I5 dans la branche B5 est très inférieure à l'intensité de courant I 3 dans la branche B 3 (I 5 < I 3 ) et, après le court-circuit, l'intensité de courant dans la branche B5 est I5i=l5+Is et l'intensité de courant dans la branche B 3 est I 3 i=I 3 +Is.

Etant donné qu'au départ I 5 < I 3 , la valeur seuil prédéterminée est atteinte plus rapidement par la valeur de l'intensité de courant dans la branche B 3 que par celle dans la branche B5 et par conséquent, l'élément de protection P 3 de la branche B 3 détecte le court- circuit avant l'élément de protection P 5 de la branche B 5 . En conséquence, c'est le passage du courant dans la branche B 3 non défectueuse qui sera coupé. Cet exemple illustre bien un cas où une branche saine a été isolée de manière erronée au lieu d'uniquement isoler celle qui est réellement défectueuse.

L'objet de la présente invention est par conséquent de remédier aux inconvénients précités en proposant un système de protection d'un réseau électrique de courant continu permettant de facilement détecter et identifier les surintensités électriques et de ne déconnecter que la ligne défectueuse.

A cet effet, l'invention concerne un aéronef comprenant au moins un réseau électrique à courant continu, ledit réseau comportant des nœuds reliés entre eux deux à deux par des branches, chaque nœud étant connecté à au moins deux branches, ledit réseau étant protégé par un système de protection comprenant une pluralité d'éléments de protection montés sur les branches, chaque élément de protection monté sur une branche comprenant une unité centrale associée à un capteur de courant configuré pour mesurer la valeur de l'intensité du courant dans la branche, à un dispositif limiteur de courant commandé par l'unité centrale pour limiter le courant traversant la branche et à un dispositif-coupe circuit commandé par l'unité centrale pour couper le passage du courant, pour chaque branche du réseau reliant deux nœuds, le système de protection comprend deux éléments de protection montés en série sur la branche, où chaque élément de protection adjacent à un nœud est dit associé à ce nœud, et pour chaque élément de protection du système de protection monté sur une branche :

• le capteur de courant est, en outre, configuré pour déterminer le sens du courant dans la branche relativement au nœud auquel ledit élément de protection est associé, le sens étant déterminé parmi un premier sens dans lequel le courant entre dans la branche par le nœud auquel ledit élément de protection est associé, et un second sens dans lequel le courant sort de la branche par le nœud auquel ledit élément de protection est associé ;

• l'unité centrale est configurée pour sélectionner, en fonction du sens du courant déterminé par le capteur de courant, une valeur seuil, dite valeur seuil sélectionnée, prise parmi une première valeur ou une seconde valeur seuil supérieure à la première valeur seuil en valeur absolue, et pour comparer la valeur de l'intensité du courant à la valeur seuil sélectionnée ; et

· le dispositif limiteur de courant est bidirectionnel et est configuré pour limiter le courant traversant la branche à la valeur seuil sélectionnée par l'unité centrale.

Selon l'invention, chaque nœud du réseau est relié à des éléments du réseau par au moins deux branches, avec un élément de protection associé au nœud (c'est-à-dire adjacent au nœud) sur chacune des branches connectée au nœud. Un élément de protection monté sur une des branches connectée à un nœud auquel il est associé limite la valeur de l'intensité du courant sortant de la branche par le nœud à une première valeur seuil et limite la valeur de l'intensité du courant entrant dans la branche par le nœud à une seconde valeur seuil qui est supérieure, en valeur absolue, à la première valeur seuil.

Tant qu'il n'y a pas de courant de défaut (dû à un court-circuit) à l'extérieur du nœud, la valeur de l'intensité du courant sortant d'une branche par le nœud est toujours limitée à la première valeur seuil par l'élément de protection monté sur cette branche et associé audit nœud.

En cas de présence d'un courant de défaut sur une branche défectueuse connectée au nœud, la valeur de l'intensité du courant entrant dans ladite branche par le nœud est limitée à la seconde valeur seuil par l'élément de protection monté sur cette branche et associé audit nœud. Puis, le passage du courant est éventuellement interrompu après un temps prédéterminé si le courant de défaut est toujours présent sur la branche défectueuse afin de protéger le réseau électrique.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels :

- la figure 1, déjà décrite, illustre de manière schématique le fonctionnement d'un système de protection d'une portion d'un réseau électrique à courant continu affectée par un court-circuit selon l'art antérieur ;

la figure 2 représente un aéronef comportant un réseau électrique à tension continue selon un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 3 est un schéma du réseau électrique à courant continu de la figure 2, ledit réseau étant protégé par un système de protection comprenant une pluralité d'éléments de protection, selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 4 est un schéma détaillé d'un élément de protection de la figure 3, selon un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 5, similaire à la figure 1, illustre de manière schématique le fonctionnement d'un système de protection d'une portion d'un réseau électrique à courant continu affectée par un court-circuit selon un mode de réalisation de l'invention ;

la figure 6 est un schéma d'un réseau électrique maillé à courant continu comprenant un système de protection selon un mode de réalisation de l'invention.

En relation avec les figures 2 et 3 un aéronef A comprend un réseau électrique à courant continu 1 haute tension (HVDC) arrangé dans son fuselage C. Le réseau électrique 1 permet de relier au moins un générateur électrique 3 (un seul est représenté à la figure 2) à une pluralité d'équipements utilisateur 5 de sorte à assurer le transport du courant continu depuis le ou les générateur(s) électrique(s) 3 vers les différents équipements utilisateurs 5.

Le réseau électrique 1 comporte des nœuds Ni, . .. , Ni, . .. , N n reliés entre eux, deux à deux, par des branches Bi, . .. , B k , . .. , B m (ou câbles). Certains nœuds sont en outre reliés, par des branches, à un générateur électrique 3 et/ou à un équipement utilisateur 5.

De manière connue, le réseau électrique à courant continu 1 comprend un système 7 de protection configuré pour détecter tout changement brutal de l'intensité du courant dans le réseau électrique 1 et identifier une branche affecté par un défaut électrique (par exemple un court-circuit) afin de la déconnecter si nécessaire.

En référence avec la figure 3, le système 7 de protection comporte une pluralité d'éléments de protection Ci , . .. , Q, . .. , C p montés dans les différentes branches.

Selon l'invention, sur chaque branche B k reliant deux nœuds N j et Ni entre eux, sont montés en série un premier élément de protection C j et un second élément de protection Ci. Chaque élément de protection adjacent à un nœud est dit associé à ce nœud, ainsi le premier élément de protection Q est associé au nœud N j et le second élément de protection est associé au nœud Ni.

Chaque élément de protection associé à un nœud est configuré pour :

• mesurer des paramètres du courant circulant dans la branche B k sur lequel il est monté, en particulier la valeur de l'intensité du courant et son sens relativement au nœud auquel il est associé ;

· sélectionner, en fonction du sens du courant, une valeur seuil prise parmi une première valeur seuil Si ou une seconde valeur seuil S 2 supérieure à la première valeur seuil Si en valeur absolue ; • comparer la valeur de l'intensité du courant à la valeur seuil sélectionnée ;

• limiter le courant à la valeur seuil sélectionnée ;

• et éventuellement couper le passage du courant dans la branche.

Un élément de protection C j associé à un nœud N j , tel qu'illustré à la figure 4, est par exemple un boîtier électronique monté sur une branche B k et qui comprend une unité centrale 25 reliée à un capteur de courant 9 pour mesurer des paramètres du courant traversant la branche B k , à un dispositif limiteur de courant bidirectionnel 11 et à un dispositif coupe-circuit 13. Le dispositif limiteur de courant 11 et le dispositif coupe-circuit 13 sont prévus pour, respectivement, à réception d'un signal de limitation émis par l'unité centrale 25, limiter la valeur du courant traversant la branche B k à la valeur seuil sélectionnée et éventuellement pour, à réception d'un signal de coupure émis par l'unité centrale 25, couper le passage du courant traversant la branche B k .

Le capteur de courant 9 est configuré pour mesurer la valeur algébrique de l'intensité du courant, cette dernière étant affectée d'un signe (+ ou -) en fonction du sens du courant. Par convention dans la suite de la description, et à titre d'exemple uniquement, le capteur de courant 9 d'un élément de protection C j associé au nœud N j et monté sur une branche B k a un signe positif (+) si le courant sort de la branche B k par le nœud N j , et a un signe négatif (-) si le courant rentre dans la branche B k par le nœud N j .

Le capteur de courant 9 transmet un signal comprenant la valeur algébrique du courant mesurée et son signe à l'unité centrale 25 (par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique-numérique 23 si nécessaire).

L'unité centrale 25, est par exemple un microcontrôleur, comprenant un processeur, des mémoires, une horloge, ainsi que des unités périphériques et interfaces d'entrées-sorties via lesquelles elle est connectée aux différents constituants de l'élément de protection.

Deux valeurs seuils Si, S 2 sont enregistrées dans les mémoires de l'unité centrale 25. La première valeur seuil Si est utilisée comme valeur seuil par l'unité centrale 25 pour un sens de courant positif (courant sortant de la branche B k par le nœud associé), tandis que la seconde valeur seuil S 2 , strictement supérieure en valeur absolue à la première valeur seuil Si, est utilisée comme valeur seuil pour un sens de courant négatif (courant entrant de la branche B k par le nœud associé). En outre, pour chaque valeur seuil Si, S 2 , un temps prédéterminé ΤΊ, T 2 est enregistré dans les mémoires de l'unité centrale, avec un premier temps prédéterminé ΤΊ associé à la première valeur seuil SI et le second temps prédéterminé T 2 associé à la deuxième valeur seuil S 2 .

En fonction du signe du courant qui est compris dans le signal émis par le capteur de courant 9 vers l'unité centrale 25, l'unité centrale 25 compare la valeur de l'intensité du courant à la valeur seuil utilisée, soit la première valeur seuil Si ou la seconde valeur seuil S 2 .

Si le résultat de la comparaison indique que le courant mesuré par le capteur de courant 9 est supérieur à la valeur seuil utilisée, l'unité centrale 25 émet (par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique 27 au besoin) un signal de limitation au dispositif limiteur de courant 11 pour limiter l'intensité du courant dans la branche B k à la valeur seuil utilisée, et enclenche un compte à rebours via son horloge pour chronométrer un temps prédéterminé égal au premier temps prédéterminé ΤΊ si la valeur seuil utilisée est la première valeur seuil Si ou au second temps prédéterminé T 2 si la valeur seuil utilisée est la seconde valeur seuil S 2 .

A l'issu du temps prédéterminé Tl ou T 2 , le dispositif limiteur de courant 11 n'est plus activé (le signal de limitation n'est plus émis) par l'unité centrale 25 et ne limite plus le courant dans la branche B k .

Si après le temps prédéterminé ΤΊ ou T 2 , le résultat de la comparaison effectuée par l'unité centrale 25 indique que le courant mesuré par le capteur de courant 9 est encore supérieur à la valeur seuil utilisée (Si ou S 2 en fonction du signe du courant), l'unité centrale 25 émet (par l'intermédiaire du convertisseur numérique-analogique 27 au besoin), un signal de coupure au dispositif coupe-circuit 13 pour couper le passage de courant dans la branche B k et l'isoler des autres branches saines.

Comme décrit plus haut, le dispositif limiteur de courant 11 est bidirectionnel en ce sens qu'il est apte à et configuré pour limiter l'intensité de courant dans la branche B k à une valeur différente en fonction du sens du courant, soit à la première valeur seuil Si pour un courant positif ou à la seconde valeur seuil S 2 pour un courant négatif. La réalisation pratique du dispositif limiteur de courant bidirectionnel est à la portée de l'homme du métier, et, par exemple, un tel élément est à technologie semi-conducteur et constitué de deux transistors MOS de type dépiété, tête-bêche, ou est un élément actif consisté de deux sources de courant, tête-bêche, chacune étant associée à une diode assurant le caractère bidirectionnel du dispositif.

Le dispositif coupe-circuit 13 est quant à lui, par exemple, un interrupteur, de type à transistor, ou encore un coupe-circuit pyrotechnique, se déclenchant à la réception du signal de coupure.

En variante, les fonctions accomplies par le dispositif limiteur de courant 1 1 et le dispositif coupe-circuit 13 sont effectuées par un seul élément comportant essentiellement un transistor à effet de champ de type MOSFET. Dans ce cas, le transistor MOSFET est configuré pour être contrôlé à la fois par le signal de limitation et le signal de coupure. En effet, lorsqu'il est contrôlé par le signal de limitation, le transistor MOSFET est configuré pour agir comme un résistor dont la résistance peut être variée en fonction de la valeur seuil sélectionnée par l'unité centrale (Si ou S 2 ). Lorsqu'il est contrôlé par le signal de coupure, le transistor MOSFET est configuré pour agir comme un interrupteur pour déconnecter la branche sur laquelle est monté l'élément de protection.

En référence avec la figure 5, le fonctionnement du système de protection 7 selon la présente invention va être décrit pour une portion 10 d'un réseau électrique à courant continu comportant trois nœuds Ni, N 2 et N 3 reliés entre eux ainsi qu'à des équipements utilisateurs 5 par plusieurs branches Bi, . ..B k ...Bi 0 . Le nœud Ni est relié au nœud N 2 par la branche B 3 , et le nœud N 2 est relié au nœud N 3 par la branche B 5 .

Un courant L et un courant I 2 entrent dans le nœud Ni via une branche B l s respectivement B 2 . Le courant I 4 sort du nœud Ni par la branche B 4 qui relie le nœud Ni à un équipement utilisateur 5 et le courant I 3 sort du nœud Ni par la branche B 3 .

Le courant I 3 et un courant I 6 entrent dans le nœud N 2 via la branche B 3 , respectivement une branche B 6 reliant le nœud N 2 à un équipement utilisateur 5. Le courant I 7 sort du nœud N 2 par la branche B 7 qui relie le nœud N 2 à un équipement utilisateur 5 et le courant I 5 sort du nœud N 2 par la branche B 5 .

Le courant I5 et un courant Is entrent dans le nœud N 2 via la branche B5, respectivement une branche B 10 reliant le nœud N 3 à un équipement utilisateur 5. Le courant I9 sort du nœud N 3 via la branche B9. En appliquant la loi des nœuds sur chacun des nœuds Ni, N 2 , puis N 3 , on obtient, respectivement, les équations suivantes : I 3 =Ii+I 2 -l4 ; I 5 =l3+l6-l7 ;

Le système de protection 7 comporte des éléments de protection Ci,..., C j ,..., Cio montés sur les différentes branches. Chaque élément de protection C j est associé à un nœud Ni (i=l, 2, 3) correspondant. Plus particulièrement, les éléments de protection Ci (monté sur Bi) C 2 (monté sur B 2 ), C 3 (monté sur B 3 ), C 4 (monté sur B 4 ) sont associés au nœud Ni, les éléments de protection C 31 (monté sur B 3 ), C 5 (monté sur B 5 ), C 6 (monté sur B 6 ), C 7 (monté sur B 7 ) sont associés au nœud N 2 , et les éléments de protection C51 (monté sur B 5 ), Cs (monté sur B 8 ), C9 (monté sur B 9 ), C10 (monté sur Bi 0 ) sont associés au nœud N 3 . Pour un élément de protection C j associé à un nœud Ni et monté sur une branche B k , un courant électrique sortant de la branche B k par le nœud Ni (sens positif selon la convention choisie) est limité par l'élément de protection C j à la première valeur seuil Si tandis qu'un courant électrique entrant dans la branche B k par le nœud Ni (sens négatif selon la présente convention) est limité par l'élément de protection C j à la deuxième valeur seuil S 2 , avec en valeur absolue Si< S 2 .

Ainsi, chaque nœud Ni- N 3 , du réseau électrique 1 est relié à des composants du réseau (nœuds Ni- N 3 , ou équipement utilisateur 5 ou éventuellement générateur électrique (non représenté sur la figure 5)) par au moins deux branches Bi- Bi 0 , avec un élément de protection C1-C10 associé au nœud, c'est-à-dire adjacent au nœud, monté sur chacune des branches connectée au nœud.

Lorsque tout fonctionne normalement, les éléments de protection C1-C10 sont opérationnels uniquement selon la première valeur seuil Si. Autrement dit, les intensités de courant sont limitées par les éléments de protection C1-C10 uniquement dans le sens des courants positifs et la deuxième valeur de coupe S 2 n'est pas atteinte.

En référence au nœud N 2 , dans un fonctionnement semblable aux éléments de protection des systèmes de protection selon l'art antérieur, en cas de surintensité sur la branche B 3 portant le courant I 3 entrant dans le nœud N 2 , l'élément de protection C 3 i associé au nœud N 2 limite le courant I 3 à la première valeur seuil Si pendant le temps ΤΊ, puis passé ce temps, compare à nouveau le courant I 3 à cette même valeur seuil Si. Si le courant I 3 est supérieur à Si, l'élément de protection C 31 coupe la circulation du courant I 3 dans la branche B 3 . Dans le cas où un court-circuit Is apparaît dans la branche B 5 entre les nœuds N 2 et N 3 et entre les éléments de protections C 5 e t C 51 , l'intensité du courant dans la branche B 5 qui traverse l'élément de protection C 5 devient I 5 '=I 5 +I S et l'intensité du courant dans la branche B 3 qui traverse l'élément de protection C31 devient I 3 i=I 3 +I s .

En référence au nœud N 2 , l'intensité de courant I 3 i traversant l'élément de protection C 31 est positive tandis que l'intensité de courant I 5 ' , traversant l'élément de protection C 5 est négative. Ainsi, quelle que soit la relation d'ordre entre les intensités de courant initiales I 3 et I 5 (I 3 < I 5 ou I 5 < I 3 ), l'élément de protection C 31 associé au nœud N 2 limite la valeur de l'intensité du courant I 3 i dans la branche B 3 à la première valeur seuil Si, tandis que l'élément de protection C 5 monté dans la branche B5 limite la valeur de l'intensité du courant Ι 5 > dans la branche B 5 à la seconde valeur seuil S 2 . On déduit alors (quelles que soient les impédances dans les branches B 3 et B 5 ou quelle que soit la configuration du circuit) que le court-circuit a eu lieu dans la branche B5 et non dans B 3 et par conséquent, la branche défectueuse est correctement identifiée.

Après un temps T 2 de limitation du courant I5' du courant dans la branche B5 à la seconde valeur seuil S 2 , l'unité centrale 25 de l'élément de protection C 5 compare à nouveau la valeur de l'intensité du courant Ι 5 > à cette même valeur seuil S 2 et si ladite valeur est supérieure à la seconde valeur seuil S 2 , l'unité centrale 25 émet un signal de coupure vers le dispositif coupe circuit 13 pour couper la circulation du courant dans la branche B5 et isoler cette dernière des branches saines.

On notera que le temps T 2 peut être nul dans le cas où la branche défectueuse doit être immédiatement déconnectée afin de ne pas endommager des équipements utilisateurs 5 connectés à cette branche.

Ainsi, un élément de protection C 3 , C 5 monté sur une des branches B 3i B 5 connectée à un nœud N 2 auquel il est associé limite la valeur de l'intensité du courant sortant de la branche B 3 par le nœud N 2 à la première valeur seuil Si et limite la valeur de l'intensité du courant entrant dans la branche B5 par le nœud N 2 à la seconde valeur seuil S 2 qui est supérieure, en valeur absolue, à la première valeur seuil Si .

Tant qu'il n'y a pas de courant de défaut (dû à un court-circuit) à l'extérieur du nœud N 2 , la valeur de l'intensité du courant sortant d'une branche B 3 par le nœud N 2 est toujours limitée à la première valeur seuil Si par l'élément de protection C 3 monté sur cette branche et associé audit nœud.

En cas de présence d'un courant de défaut sur une branche défectueuse B 5 connectée au nœud, la valeur de l'intensité du courant entrant dans ladite branche B5 par le nœud N 2 est limitée à la seconde valeur seuil S 2 par l'élément de protection C 5 monté sur cette branche et associé audit nœud. Puis, le passage du courant est éventuellement interrompu après un temps prédéterminé T 2 si le courant de défaut est toujours présent sur la branche défectueuse afin de protéger le réseau électrique 1. Avantageusement, et tel qu'illustré à la figure 6, le réseau électrique de courant continu est maillé (ou « mesh »). Selon ce mode de réalisation, le réseau électrique de courant continu 1 a une structure en forme de filet comportant des nœuds d'alimentation N p connectés pair à pair par des branches B k . Le réseau 1 est alimenté par une source 41 de courant continu HVDC qui débite un courant à partir des nœuds d'injections Ni n vers des équipements utilisateurs 5 via le réseau de nœuds d'alimentation N p . Plusieurs équipements utilisateurs 5 peuvent être connectés à un même nœud d'alimentation N p . Chaque maille est, par exemple, de forme hexagonale dont les sommets sont occupés par les nœuds d'alimentation N p et certaines mailles ont un nœud d'injection Ni n en leur centre. Le courant est injecté par chaque nœud d'injection Ni n vers les nœuds d'alimentation N p voisins et ensuite à partir de chaque nœud d'alimentation N p , le courant peut circuler dans les différentes branches B k selon l'un quelconque des deux sens d'écoulement en fonction des éléments ou équipements utilisateurs 5 mis en marche.

Cette architecture permet aux nœuds d'alimentation N p d'être reliés entre eux par de nombreux chemins apportant une grande sécurité et une grande tolérance aux pannes. En effet, si un chemin (constitué de nœuds et de branches) est défectueux, les courants peuvent emprunter les autres chemins pour assurer la continuité de l'alimentation électrique.

En outre, le réseau maillé de courant continu 1 est protégé par le système de protection 7 selon l'invention. En effet, des éléments de protection C j sont montés dans les différentes branches B k d'interconnexion et élément de protection C j est associé à un nœud afin de rapidement identifier et isoler tout élément (nœuds ou branche d'interconnexion) défectueux. Le réseau électrique 1 maillé de courant continu est un réseau d'alimentation électrique dans un aéronef fournissant par exemple une tension continue d'environ 270V DC. Le courant électrique continu fourni par des générateurs électriques de l'aéronef est acheminé à partir des nœuds d'injections Ni n vers les différents équipements électriques 5 de l'aéronef via le réseau de nœuds d'alimentation N p et branches B k d'interconnexion qui est protégé par le système de protection 7 selon l'invention.

En outre, les éléments de protection C j sont montés dans les différentes branches d'interconnexion et chaque élément de protection est associé à un nœud (d'injection ou d'alimentation) afin de rapidement identifier et isoler tout élément défectueux. Chaque élément de protection associé à un nœud fonctionne selon une première valeur seuil Si qui peut par exemple être de l'ordre de 8 A pour un courant électrique sortant d'une branche par ledit nœud et une deuxième valeur seuil S 2 (avec Si < S 2 ) qui peut par exemple, en valeur absolue, être de l'ordre de 10A pour un courant électrique entrant dans une branche par ledit nœud.

En variante, les branches connectées aux équipements utilisateurs 5 peuvent comporter de simples coupe-circuits (non représentés) de type fusibles qui sont configurés pour fondre afin de couper le courant dans la branche lorsqu'une surintensité est détectée dans la branche.

Le réseau électrique maillé de courant continu permet ainsi de satisfaire les besoins de l'aéronautique qui sont de plus en plus dictés par des contraintes particulièrement sévères de sécurité, de fiabilité et de redondance. En outre, le système de protection permet d'identifier rapidement et avec précision tout élément défectueux assurant ainsi une sécurité optimale au réseau électrique de l'aéronef.