Contribution à l'étude de l'existence des décharges dans les systèmes de l'avionique
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Thanks to the progress realized in power electronics field, the electric power embarked on the transport vehicles (automobile, railroad, maritime. . . ) is in constant increase. This evolution is also occurring in aircrafts, leading inevitably to an increase of the voltage level. The control flexibility, the facilitated maintenance as well as the cost are the assumed assets of systems called "More Electric". However, the implementation of more electric systems can lead to the occurrence of unfavourable phenomenons to the insulation electrical systems such as discharges. It seemed therefore necessary to develop a study on initiation conditions of Partial Discharges (PD) to guarantee the reliability of insulation systems which is the whole chain of electric power. It is in this frame the work relates to and it is presented in this manuscript. A particular attention is carried out concerning the experimental characterization of the PD existence in the electric systems embarked in aircrafts. This is bound, on one hand, to the specific environment (pressure, temperature, humidity) and, on the other hand, to the increase of the voltage level. Until very recently, this phenomena was not taken into account in the specifications of the embarked electric equipments, considering the low functioning voltage level (115V AC and 28V DC). We remind first of all about the evolution and the need in electric power in the new generations of more and more electric aircraft. A state of the art on the measures of PD is then presented. The phenomenology of electric shocks in the air in particular Paschen law are explained. Finally, corrective expressions coming from the literature are presented and discussed. Then we present the bench test worked out allowing, on one hand the characterization of the electric strain of the air under controlled atmosphere (pressure, temperature and relative humidity) and on the other hand the measures of PD under avionics constraints. . .
Abstract FR:
Grâce aux progrès réalisés dans le domaine de l'électronique de puissance, la puissance électrique embarquée dans les véhicules de transport (automobile, ferroviaire, maritime. . . ) est en constante augmentation. Cette évolution est aussi en train de se produire dans les aéronefs conduisant inévitablement à une augmentation du niveau de tension. La souplesse de contrôle, la maintenance facilitée ainsi que le coût sont les atouts supposés des systèmes dits " Plus électrique ". Cependant, la mise en place de systèmes plus électriques peut conduire à l'apparition de phénomènes défavorables aux systèmes d'isolation électrique tels que des décharges. Une étude sur les conditions d'initiation des Décharges Partielles (DP) est donc apparue nécessaire pour garantir la fiabilité des systèmes d'isolation et donc de l'ensemble de la chaîne de puissance électrique. C'est dans ce cadre que s'inscrit le travail qui est présenté dans ce manuscrit. Une attention particulière est portée à la caractérisation expérimentale de l'existence de DP dans les systèmes électriques embarqués dans les aéronefs. Ceci est lié, d'une part, à l'environnement spécifique (pression, température, humidité,. . ) et, d'autre part, à l'augmentation du niveau de tension. Jusqu'à très récemment, ce phénomène n'était pas pris en compte dans les spécifications des équipements électriques embarqués, compte tenu du faible niveau de tension fonctionnement (115V AC et 28V DC). Nous rappelons tout d'abord l'évolution et le besoin en puissance électrique dans les nouvelles générations d'avions de plus en plus électriques. Un état de l'art sur les mesures de DP est ensuite présenté. La phénoménologie de décharges électriques dans l'air et notamment la loi de Paschen sont exposées. . .