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3-3 APPAREILLAGE DE PROTECTION
Contenu du chapitre

• Généralités

• Rôle de lappareillage de protection

• Méthodes de protection

• Éléments constitutifs

• Types de dispositifs de protection

• Fusibles

• Limiteurs de courant

• Disjoncteurs thermiques

• Disjoncteurs magnétiques

• Disjoncteurs magnéto-thermiques

• Circuit de protection magnéto-thermique

• Choix des systèmes de protection

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Généralités

• La puissance maintenant utilisée à bord des
  aéronefs est en croissance continue
• Ce phénomène et aussi la mise à la masse du
  négatif nécessitent la protection de l'ensemble
  des consommateurs contre les dangers de cette
  énergie
• Un défaut d'origine électrique peut mettre hors
  service une bonne partie d'éléments vitaux de
  l'avion, ou bien devenir la source d'un incendie
  à bord
• Les défauts se manifestent principalement sous
  deux formes dans un circuit
• coupure du conducteur
• court - circuit (connexion accidentelle de deux
  conducteurs à des potentiels différents)

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Généralités

• Coupure
• Causes
• soudures / sertissages mal faits
• Résultats
• perte de contrôle de la servitude (plus de
  courant dans le circuit)
• il ny a pas une libération excessive d'énergie

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Généralités

• Court - circuit
• Causes
• entretien négligé du matériel
• frottement des câbles du aux vibrations
• pertes de propriétés des isolants
  (vieillissement)
• connexions soudées/serties malfaites

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Généralités

• Court - circuit
• Résultats
• augmentation sensible de lintensité dans le
  circuit et dans le réseau
• perte de contrôle du consommateur
• chute de la tension du réseau si le court-circuit
  est permanent
• perte de contrôle de la totalité du réseau
• risque d'incendie combustion des isolants
• projection de métal en fusion
• étincelles

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Rôle de lappareillage de protection

• Vu que ce sont les courts-circuits qui produisent
  les plus grands dégâts, il faut réduire au
  minimum leurs conséquences par
• lisolement rapide du circuit en défaut
• la limitation des perturbations sur le reste du
  réseau
• la réduction des risques dincendie

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Méthodes de protection

• La méthode de base consiste dans le contrôle de
  la surintensité (surcharge) au dessus de la
  valeur normale (nominale) du courant
• Il y a aussi dautres méthodes de protection qui
  sont basées sur le contrôle
• du sens du courant
• du courant différentiel
• du survoltage
• du sous voltage
• du déséquilibre des phases
• Ces autres méthodes de protection sont plutôt
  inclues dans les unités de contrôle des systèmes
  de génération et distribution de lénergie
  électrique

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Éléments constitutifs dun dispositif de
protection

• Les deux éléments sont presque toujours groupés
  ensemble
• un élément détecteur de la surintensité
• un élément douverture du circuit

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Dispositifs de protection

• Deux grandes catégories de dispositifs de
  protection sont présentement utilisées en
  aviation
• les fusibles
• dispositifs de protection à unique utilisation
  (après le fonctionnement ils doivent être
  remplacés)
• les disjoncteurs
• dispositifs de protection à multiple utilisation
  (ils peuvent être réarmés après avoir ouvert le
  circuit quils protègent)

• Voir photos

• Voir photo

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Fusibles (1)

• Lélévation de température résultant dun
  accroissement dintensité engendre la fusion dun
  fil dalliage (Ag, Al, étain)
• La fusion est limitée dans une enceinte réduite
  (faite dun tube de verre / Bakélite /
  céramique), pour éviter la projection du métal en
  fusion
• Le fil est en contact avec deux calottes
  métalliques qui connectent lélément dans le
  circuit à protéger
• Les fusibles doivent supporter lintensité du
  courant en régime permanent et cest cette valeur
  qui est indiqué sur les fusibles
• Ils sont connectés en série avec les
  consommateurs quils doivent protéger

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Fusibles (2)

• Pour les fusibles à faibles valeurs (light-duty
  fuses) on utilise comme moyens d'emplacement des
  montures spéciales
• Un couvercle vissé tien le fusible fixé dans le
  corps de la monture, et permet aussi le test du
  fusible à travers un petit trou

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Fusibles (3)

• Les fusibles à grande valeur (heavy-duty fuses)
  sont aussi appelés fusibles rapides
• Leur tube est rempli de silice ou poudre
  d'amiante ou quartz granulaire ou encore
  carbonate de calcium (craie) pour éviter toute
  dissipation thermique et l'effet explosive de
  l'arc électrique qui peut se constituer dans la
  rupture
• À l'intérieur il y a plusieurs éléments fusibles
  identiques branchés en parallèle
• Ils vont fusionner l'un après l'autre dans une
  séquence très rapide

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Fusibles (4)

• Le temps de fusion dépends du rapport I/In et il
  est différent pour fusibles à faible valeur et
  fusibles rapides

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Fusibles (5)

• Les règlements de la FAA (FAR - Federal Air
  Regulation) stipulent que à bord de l'aéronef on
  doit trouver des fusibles disponibles pour
  remplacer ceux qui ont brûlé
• Le nombre des fusibles disponibles doit être 50
  du nombre total de chaque type ou un (lequel est
  plus grand)

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Limiteurs de courant

• Sont destinés à limiter le courant à des valeurs
  prédéterminées
• Ils sont en fait des fusibles lents (slow-blow
  fuses) et sont utilisés dans des circuits de
  grande puissance
• Pour un temps limité ils vont supporter une
  valeur plus grande que la valeur inscrite

• Ils sont faits d'une bande en cuivre enfermée
  dans une enceinte rectangulaire en céramique qui
  a une fenêtre de visitation en verre ou mica

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Disjoncteurs thermiques

• Ils servent les mêmes buts que les fusibles, mais
  ils sont réarmables manuellement
• Ils fonctionnent comme un interrupteur manuel,
  mais le déclenchement se fait automatiquement

• Le mécanisme de déclenchement est appelé à
  "déclenchement libre " (free-tripping device).

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Disjoncteurs thermiques

• La construction d'un disjoncteur comporte 3
  ensembles majeurs
• le bilame (élément détecteur de la surintensité )
  
• l'unité de contact (type interrupteur)
• le mécanisme de verrouillage et de déverrouillage
• Un bouton - poussoir est prévu pour le réarmement
  manuel et pour le déclenchement manuel pour la
  situation où on veut isoler un certain circuit

• Voir chapitre Appareillage de contrôle

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Disjoncteurs thermiques
19
Disjoncteurs thermiques
20
Disjoncteurs thermiques

• Après que le disjoncteur a coupé le circuit on
  doit le réarmer
• Pour ça faire on tire le bouton - poussoir à sa
  position extrême (FULL OFF) et puis on l'enfonce
• Si la cause du fonctionnement du disjoncteur a
  été une surcharge temporaire, accidentelle, on
  peut le réarmer tout de suite
• Si, quand même il déclenche de nouveau, on doit
  enlever la cause - le défaut dans le circuit
• On ne doit pas faire trop des essais de
  réarmement sinon on peut endommager le conducteur
  ou même causer un feu

• Voir photo avec fils brûlés

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Disjoncteurs thermiques

• Pour les disjoncteurs thermiques on doit attendre
  un certain temps pour que le bilame se
  refroidisse, avant de les réarmer
• Le temps nécessaire pour actionner dépends aussi
  de la température ambiante, en outre que le
  rapport I/In

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Disjoncteur magnétique

• L'élément détecteur est un enroulement
• Lorsque In est atteint, le flux produit par la
  bobine attire la palette mobile et le contact est
  déverrouillé grâce au ressort

• Le temps de réponse et plus court, parce qu'il
  n'y a pas d'inertie thermique

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Disjoncteur magnéto - thermique

• L'élément détecteur est double - bobine et bilame
  
• Le premier à actionner le mécanisme de
  verrouillage est la bobine 1
• Si le courant n'est pas suffisant c'est la
  déformation du bilame qui excite la deuxième
  bobine
• Les deux flux s'additionnent et le déclenchement
  est provoqué

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Disjoncteur magnéto - thermique
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Protection magnéto - thermique

• Le circuit se caractérise par un inverseur à deux
  position normale et secours
• La position de secours permet d'outrepasser la
  protection en cas de nécessité absolue
• on peut alimenter ainsi directement le relais de
  commande

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Choix des systèmes de protection
Type de circuit Remarques Type de protection
lignes d'alimentation intensité élevée disjoncteurs magnétiques et fusibles rapides
lignes de contrôle ou de commande disjoncteurs thermiques ou fusibles lents
circuits de sécurité outrepasser la protection relais magnéto - thermique
circuits à fort appel de courant surintensité normale disjoncteur thermique -
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Choix des systèmes de protection

• Selon la valeur In les valeurs des fusibles et
  des disjoncteurs sont donnés par rapport au
  calibre du conducteur protégé (le calibre est
  obtenu fonction du courant nominal dans le
  circuit)

• Voir chapitre Normes AC 43-13

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Fusibles
29
(No Transcript)
30
(No Transcript)