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CA 02495987 2005-02-04
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DISPOSITIF DE RETOUR D'ALIMENTATION ELECTRIQUE POUR
EQUIPEMENTS AVIONIQUES
La présente invention concerne le retour d'alimentation électrique
d'équipements avioniques embarqués sur des appareils tels que des aéronefs et
notamment positionnés sur des structures composites conductrices de
l'électricité.
L'alimentation électrique d'équipement avioniques se fait traditionnellement
par un câble d'amenée de courant à un potentiel électrique non nul et par un
retour du courant par la structure de l'appareil, via une fixation métallisée
à
laquelle est solidarisé l'équipement, au potentiel nul ou masse de l'appareil.
Le recours aux structures en matériaux composites conducteurs est de plus
en plus important dans les aéronefs, de telles structures venant en
remplacement
de structures métalliques.
Dans le cas de structures conductrices composites par exemples structures
comportant du carbone et/ ou structures de type feuilleté aluminium/composite,
les
matériaux, bien que conducteurs, ne présentent plus les qualités de
conductivité
requises pour garantir un retour de courant suffisant et au contraire peuvent
présenter une résistivité suffisante pour causer une chute de tension
conséquente
sur le parcours du courant, un échauffement de la structure voire un danger
d'incendie.
Ces structures ne constituant plus des structures électriques primaires ne
doivent pas être utilisées pour les retours de courant, le retour de courant
devant
être isolé de la structure composite conductrice.
Un problème complémentaire est que si l'on choisit de réaliser un retour de
courant par câble, il y a lieu de dimensionner le câble en fonction de la
distance à
parcourir et du nombre d'équipement raccordés si le câble de retour est commun
à
plusieurs équipements, de prévoir plusieurs câbles si un retour séparé est
prévu
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ce qui complique la conception des systèmes électriques, accroît le poids et
le
coût de l'ensemble et peut être préjudiciable à la fiabilité du système par ia
complication du réseau électrique.
La présente invention vise à pallier à cette dégradation de conductivité de la
structure composite conductrice tout en conservant un circuit de retour de
courant
simple et fiable et propose pour ce faire un dispositif de retour
d'alimentation
électrique pour dispositifs embarqués avioniques disposés sur une structure
composite conductrice d'un aéronef, ce dispositif comportant au moins une
barre
métallique conductrice solidarisée à la structure composite conductrice au
travers
de moyens de fixation isolants, la barre métallique comportant d'une part au
moins
un organe de raccordement électrique pour au moins un desdits dispositifs
embarqués et d'autre part un élément de raccordement électrique à une
structure
électrique primaire dudit aéronef.
La barre métallique conductrice constitue ainsi un élément conducteur
~ 5 primaire structurel.
Selon l'invention, l'organe de raccordement électrique peut être constitué
d'une platine de raccordement pour une connexion de retour de courant d'au
moins un dispositif embarqué.
La platine de raccordement peut comporter au moins une embase de
réception d'une cosse de raccordement de ladite connexion.
Avantageusement, le dispositif comporte une pluralité d'organes de
raccordement espacés de place en place longitudinalement sur la barre
métallique
conductrice en sorte de raccorder plusieurs dispositifs embarqués distants.
Plus particulièrement, ledit élément de raccordement électrique est un
élément de fixation de la barre métallique sur ladite structure électrique
primaire.
Cet l'élément de fixation peut notamment être constitué d'au moins une vis
en matériau fortement conducteur de l'électricité.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les moyens de
fixation isolants comprennent des vis fixées dans la structure composite
conductrice au travers de manchons isolants.
Selon le dispositif selon l'invention, la barre métallique conductrice peut
faire partie d'un réseau électrique rapporté cheminant le long d'au moins une
paroi
d'un espace interne de l'aéronef.
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En mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, un
support isolant peut être disposé entre la barre métallique conductrice et la
structure composite conductrice.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris
à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non
limitatif
en référence aux figures qui représentent:
En figure 1: une vue en perspective de tronçons d'un dispositif selon
l'invention;
En figure 2: une vue de côté en coupe du dispositif de la figure 1.
Le dispositif de retour d'alimentation électrique selon l'invention est
schématisé en figure 1.
Ce dispositif s'applique à des dispositifs embarqués avioniques 1 a, 1 b
disposés sur une structure composite conductrice 2 d'une partie d'un aéronef
telle
qu'un caisson ou un réservoir.
Les structures composites conductrices employées contiennent
fréquemment des particules de carbones ou sont réalisées en matériau feuilleté
comprenant des feuilles d'aluminium.
Ces structures présentent une certaine conductivité mais celle ci ne permet
pas le passage de courants importants voire même ne garantissent pas une
équipotentialité de la structure. L'utilisation d'une telle structure
composite
conductrice en tant que retour de courant est donc à proscrire, cette
structure ne
constituant pas une masse apte à servir de circuit de retour de courant.
L'invention résout le problème des risques causés par ce manque de
conductivité de la structure notamment en créant un dispositif électrique de
retour
de courant isolé de cette structure.
Le dispositif comporte au moins une barre métallique conductrice 3. Cette
barre, solidarisée à la structure composite conductrice au travers de moyens
de
fixation isolants 4, va véhiculer le courant de retour des équipements 1a, 1b
jusqu'à une structure métallique 7 adaptée au passage de forts courants et
constitutive d'une masse ou potentiel électrique nul de référence, une telle
structure métallique étant appelée structure électrique primaire de l'aéronef.
La barre 3 est raccordée à cette structure électrique primaire 7 par un
élément de raccordement électrique 6 qui selon l'exemple représenté est aussi
un
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élément de fixation 16, 16a, 16b de la barre métallique 3 sur la structure
électrique
primaire 7, par exemple une vis en matériau fortement conducteur de
l'électricité.
La barre 3 est ensuite positionnée sur un support isolant 12 et solidarisée à
la structure composite conductrice 2 par des moyens de fixation isolants
constitués selon l'exemple représenté en figure 2 par des vis 10 fixées dans
la
structure composite conductrice au travers de manchons isolants 11 ou par tout
type de fixation (organes isolants tels que clips de fixation par exemple).
La barre peut être droite ou avoir un profil courbe ou sinueux pour se
rapprocher des dispositifs embarqués 1 a, 1 b auxquels elle doit être reliée.
Dans le but de connecter ces dispositifs embarqués 1 a, 1 b la barre
comporte au moins un organe de raccordement électrique 5a, 5b pour au moins
un dispositif embarqué 1a, 1b. En fonction de la position des dispositifs
embarqués sur le support, plusieurs dispositifs peuvent être raccordés sur un
organe de raccordement électrique ou comme représenté sur les figures 1 et 2,
un
organe de raccordement 9 constitué d'une platine de raccordement pour une
connexion de retour de courant 8a, 8b par dispositif embarqué peut être prévu.
La platine de raccordement selon l'exemple comporte une embase 9 de
réception d'une cosse 13 de raccordement de la connexion 8a, 8b du ou des
dispositifs embarqués.
Ainsi la barre peut, selon sa longueur et le nombre d'équipements
embarqués à raccorder, comporter une pluralité d'organes de raccordement
électrique 5a, 5b espacés de place en place longitudinalement sur la barre
métallique conductrice 3 en sorte de raccorder plusieurs dispositifs embarqués
1a,
1 b distants.
L'invention permet en outre de réaliser un réseau électrique de retour de
courant rapporté cheminant le long d'au moins une paroi d'un espace interne de
l'aéronef, plusieurs barres métalliques conductrice 3 faisant partie du réseau
électrique rapporté.
Le dispositif selon l'invention peut par exemple être réalisé à partir de
barres de dimension prédéterminée et comportant des tronçons sécables pour
obtenir des barres de longueur adaptée en fonction de la distance des
équipements aux structures électriques primaires de l'aéronef.
Le réseau constitué peut par exemple faire le tour d'un espace interne d'un
logement tel qu'un réservoir d'aéronef ou d'un caisson constitué de panneaux 2
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matériau composite conducteur tout en restant électriquement isolé des
panneaux
constituant cet espace ïnterne à l'aide des moyens de fixation isolants 4 et
du
support isolant 12 disposé entre les barres 3 du réseau et les panneaux.
Le dispositif selon l'invention permet ainsi de manière commode de réaliser
5 une sous structure électrique primaire rapportée dans des caissons d'un
aéronef.
