Arc électrique, une nouvelle génération de disjoncteur

10/06/2010

Le Laboratoire d'Instrumentation Electronique de Nancy a mis au point un prototype de disjoncteur capable de détecter la formation d'un arc électrique par analyse de signature. Dédiés à l'avionique, ces travaux de recherche et développement ont de multiples champs d'applications, dans l'environnement domestique, dans l'industrie automobile, ferroviaire et ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur la modélisation physique de l'Arc électrique.

Les arcs électriques sont des courants électrique visibles généralement intenses mais variable provoquant de fortes perturbations électromagnétiques. Causes de départ d'incendies et de dégâts majeurs, ils représentent bien évidemment une problématique centrale pour les acteurs de l'industrie et plus particulièrement ceux de l'aéronautique.

La Société LEACH international, spécialiste de la commutation électrique pour des utilisations dans l'aéronautique et dans le ferroviaire, dont le siege européen est basé à Sarralbe en Moselle s'est associée au Laboratoire d'Instrumentation Électronique de Nancy (LIEN) pour effectuer un travail de recherche sur une nouvelle génération de dispositif de sécurité permettant de détecter les arcs électriques, dans les systèmes embarqués des avions.

Au sein du Laboratoire LIEN que dirige Serge Weber, cette recherche fait actuellement l'objet de la

thèse de Jonathan Andréa , Doctorant CIFRE sous la direction de Patrick Schweitzer.

La première phase de ces travaux a donné lieu à la conception d'un système intégré capable de détecter la formation d'un arc électrique, d'en analyser la signature et de déclencher la coupure du circuit électrique.
Pour permettre la détection d'arcs, un générateur dédiée, GDARC - Générateur de Défaut d'Arc Reproductible et Calibré- , a été créée pour produire des arcs électriques calibrés, et ce dans les mêmes conditions atmosphériques d'altitude d'un avion. Un algorithme spécifique a été conçu pour détecter la formation de l'arc.
Basé sur la méthode de détection de signature du courant et de la tension dans le câble. Il surpasse ainsi la simple mesure d'intensité qu'utilisent les disjoncteurs actuels, peu efficaces dans le cas d'arcs électriques de faible intensité.

Le banc de test réalisé grâce à l'implication du service Technique du Laboratoire est actuellement opérationnel. Le prototype de du disjoncteur nouvelle génération sera disponible courant du mois de septembre 2010. Le transfert de technologies et de compétences permettra alors à la Société LEACH d'industrialiser le prototype conçu par le laboratoire.

Sélectionné dans le cadre de l'appel à projet "Maturation" des Universités de Lorraine, ce partenariat Université/Industrie est un exemple de réussite en recherche et développement.
En terme d'innovation scientifique, le LIEN détient désormais un savoir et savoir-faire unique dans la génération d'arcs électriques reproductibles, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles pistes de recherche dans les domaines de la Modélisation électrique des arcs. Ces modèles, différents des modèles physiques, permettent d'intégrer ces arcs dans les outils de simulation de circuits électroniques qu'ils soient analogiques ou numériques.

Contact : Jonathan.Andrea@lien.uhp-nancy.fr

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