FR2973884A1

FR2973884A1 - Diagnosis device for measuring current reversal performance of electric structural network of aircraft, has measuring device for measuring potential difference between measurement point and voltage reference area of vehicle

Info

Publication number: FR2973884A1
Application number: FR1101056A
Authority: FR
Inventors: Eric Geoffroy; Olivier Landes; Christophe Lochot; Georges Martins
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2012-10-12
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: FR2973884B1

Abstract

The device has a current injecting cable twisted with a measuring cable (26). The measuring cable is connected to a proximal measurement point i.e. connector (34), and a mass plate (30) at a level of an electric structural network (14) of an aircraft having a structure with composite parts. A generator (8) of the network is placed in an upstream side of a road path (24). A measuring device measures potential difference between the measurement point and a voltage reference area (16) of a vehicle. The measurement point is arranged inside an electrical rack.

Description

La présente invention concerne un dispositif de diagnostic pour un réseau électrique. Le domaine de la présente invention est plus particulièrement le domaine aéronautique et encore plus particulièrement celui des aéronefs présentant une structure composite. Dans un aéronef, les divers systèmes électriques sont alimentés généralement par plusieurs générateurs sous des tensions différentes. Un câble électrique alimente à chaque fois les divers récepteurs électriques à partir du générateur électrique correspondant. Un circuit électrique devant être fermé, il 10 convient de prévoir un retour du courant électrique de chaque récepteur vers le générateur correspondant. Dans un aéronef classique, à structure métallique, ce retour de courant se fait sans difficulté du fait des nombreuses pièces métalliques de structure interconnectées. Dans un aéronef, les divers systèmes électriques communiquent entre 15 eux via des câbles de signal et une référence de tension commune. Dans un aéronef classique, à structure métallique, cette référence de tension se fait sans difficulté du fait des nombreuses pièces métalliques de structure interconnectées. Dans un aéronef à structure réalisée au moins partiellement à l'aide de matériaux composites, il convient de garantir pour chaque équipement électrique, 20 d'une part, un retour du courant vers le générateur correspondant et, d'autre part, une référence de tension dont les fluctuations sont limitées. Le nombre de pièces métalliques étant limité, il convient de s'assurer de ce retour du courant. Pour ce faire, on peut utiliser dans le fuselage de l'aéronef un réseau de structures conductrices, appelé ESN (de l'acronyme anglais Electrical Structural Network, 25 soit en français Réseau Structurel Electrique). Ce réseau, appelé par la suite ESN, est constitué par des composants de haute conductivité distribuée, situés dans la zone pressurisée du fuselage. Il est composé majoritairement par des pièces métalliques structurelles. On retrouve ainsi dans ce réseau des pièces métalliques de la structure primaire de l'aéronef (cadres métalliques, traverses métalliques, 30 rails de sièges métalliques, ...), des pièces métalliques de la structure secondaire de l'aéronef (éléments transverses métalliques servant à tenir mécaniquement des éléments de I'ESN, ...) et des pièces standard telles par exemple des jonctions flexibles métalliques servant à faire la liaison électrique dans le réseau électrique pour le retour de courant. The present invention relates to a diagnostic device for an electrical network. The field of the present invention is more particularly the aeronautical field and even more particularly that of aircraft having a composite structure. In an aircraft, the various electrical systems are generally powered by several generators under different voltages. An electrical cable supplies each time the various electrical receivers from the corresponding electrical generator. Since an electric circuit must be closed, it is necessary to provide a return of the electric current of each receiver to the corresponding generator. In a conventional aircraft with a metal structure, this current return is made without difficulty because of the many interconnected structural metal parts. In an aircraft, the various electrical systems communicate with each other via signal cables and a common voltage reference. In a conventional aircraft with a metal structure, this voltage reference is made without difficulty because of the many interconnected structural metal parts. In a structural aircraft made at least partially using composite materials, it is necessary to guarantee for each electrical equipment, on the one hand, a return of the current to the corresponding generator and, on the other hand, a reference of voltage whose fluctuations are limited. The number of metal parts being limited, it is advisable to make sure of this return of the current. To do this, it is possible to use in the fuselage of the aircraft a network of conductive structures, called ESN (Electrical Structural Network). This network, later called ESN, consists of distributed high conductivity components located in the pressurized area of the fuselage. It is composed mainly of structural metal parts. Thus we find in this network metal parts of the primary structure of the aircraft (metal frames, metal sleepers, 30 rails of metal seats, ...), metal parts of the secondary structure of the aircraft (transverse metal elements used to mechanically hold elements of the ESN, ...) and standard parts such as for example flexible metal junctions used to make the electrical connection in the electrical network for the return of current.

Pour le dépannage ou la maintenance de l'aéronef, il est souhaité de pouvoir mesurer la performance de l'ESN. Cette performance est illustrée sur la figure 1. Cette figure illustre une chute de tension et une fluctuation de référence de tension. La chute de tension qui nous intéresse ici est la contribution de l'ESN à la chute de tension disponible pour un premier équipement ou un second équipement. La fluctuation de référence de tension est quant à elle la différence de tension entre la référence de masse du premier équipement et la référence de masse du second équipement. On a représenté sur la figure 1 un premier équipement 2 et un second équipement 4 à l'intérieur d'un aéronef 6. Une source d'alimentation 8 est utilisée pour l'équipement 2 et une source d'alimentation 8' pour l'équipement 4. Les deux sources d'alimentation 8 et 8' peuvent générer des types de courant (AC ou DC) et des niveaux de tension différents (28 Vdc, 115 Vac, 230 Vac, ...). Un câble d'alimentation 10 alimente le premier équipement 2 à partir de la source d'alimentation 8. Un câble d'alimentation 10' alimente le second équipement 4 à partir de la source d'alimentation 8'. Un signal de communication 12 (signal analogique ou numérique) relie le premier équipement 2 au second équipement 4. Un ESN 14, représenté par un treillis, est destiné à assurer le retour du courant alimentant les divers équipements. Une référence de tension 16 est en contact électrique direct avec les sources d'alimentation 8 et 8' ainsi qu'avec l'ESN 14. Une première double flèche 18 illustre la chute de tension due à l'ESN tandis qu'une seconde double flèche 20 illustre une fluctuation de la référence de tension au sein de cet ESN. Le problème à l'origine de la présente invention est de mesurer la performance d'un réseau de type ESN afin d'en détecter une dégradation. Une telle mesure n'est pas réalisable globalement au moyen d'un ohmmètre, ou d'un milliohmmètre, car l'ESN d'un aéronef est un réseau maillé redondé. Ainsi, la dégradation ou la perte d'une jonction électrique n'a pas d'effet significatif sur la valeur de la résistance totale du réseau. For troubleshooting or maintenance of the aircraft, it is desired to be able to measure the performance of the ESN. This performance is illustrated in Figure 1. This figure illustrates a voltage drop and voltage reference fluctuation. The voltage drop that we are interested in here is ESN's contribution to the voltage drop available for first equipment or equipment. The voltage reference fluctuation is the voltage difference between the ground reference of the first equipment and the ground reference of the second equipment. FIG. 1 shows a first equipment 2 and a second equipment 4 inside an aircraft 6. A power source 8 is used for the equipment 2 and a power source 8 'for the equipment equipment 4. The two power sources 8 and 8 'can generate current types (AC or DC) and different voltage levels (28 Vdc, 115 Vac, 230 Vac, ...). A power cable 10 feeds the first equipment 2 from the power source 8. A power cable 10 'supplies the second equipment 4 from the power source 8'. A communication signal 12 (analog or digital signal) connects the first equipment 2 to the second equipment 4. An ESN 14, represented by a trellis, is intended to ensure the return of the current supplying the various equipment. A voltage reference 16 is in direct electrical contact with the power sources 8 and 8 'as well as with the ESN 14. A first double arrow 18 illustrates the voltage drop due to the ESN while a second double arrow 20 illustrates a fluctuation of the voltage reference within this ESN. The problem at the origin of the present invention is to measure the performance of an ESN type network in order to detect a degradation. Such a measurement is not feasible globally by means of an ohmmeter, or a milliohmmeter, because the ESN of an aircraft is a redundant mesh network. Thus, the degradation or loss of an electrical junction has no significant effect on the value of the total resistance of the network.

Il n'est pas non plus envisageable de réaliser un contrôle individuel des jonctions flexibles métalliques, et autres éléments de liaison, utilisés dans l'ESN pour assurer un bon retour du courant. Leur nombre est bien trop important dans un aéronef et certains d'entre eux ne sont pas accessibles aisément. On sait qu'un couplage par impédance commune de nature résistive et inductive apparaît lorsque des courants électriques de deux systèmes distincts empruntent un même trajet dans un réseau de type ESN. À travers cette impédance commune, le courant de retour d'un système provoque une variation du potentiel de référence de l'autre. C'est ce phénomène qui entre en jeu et qui nous intéresse pour déterminer la performance d'un réseau de type ESN. La présente invention a alors pour but de fournir un dispositif permettant d'évaluer la performance d'un ESN et ainsi réaliser un diagnostic de ce réseau. À cet effet, la présente invention propose un dispositif de diagnostic pour un réseau électrique d'un véhicule, notamment d'un aéronef, présentant une structure, ledit réseau comportant, d'une part, au moins un premier générateur alimentant électriquement par l'intermédiaire d'un ensemble de câbles divers équipements électriques et, d'autre part, un réseau structurel électrique permettant un retour de courant électrique des divers équipements électriques vers le premier générateur correspondant, ledit premier générateur étant relié électriquement à une zone de référence de tension du véhicule et l'ensemble de câbles alimentant les divers équipements électriques s'étendant sensiblement parallèlement les uns aux autres le long d'un trajet appelé route, le premier générateur étant disposé en amont de la route et les équipements électriques alimentés par ladite route étant en aval de celle-ci. Selon la présente invention, ledit dispositif de diagnostic comporte, d'une part, un câble de mesure s'étendant depuis un point de mesure proximal disposé en amont de la route à l'intérieur de ladite route jusqu'à un point de connexion au réseau structurel électrique disposé en aval de la route et, d'autre part, un dispositif de mesure permettant de mesurer une différence de potentiel entre le point de mesure proximal et la zone de référence de tension du véhicule. Dans une forme de réalisation préférée d'un dispositif de diagnostic selon la présente invention, le point de mesure se présente sous la forme d'un connecteur relié, d'une part, à l'extrémité amont du câble de mesure et, d'autre part, à la zone de référence de tension. Cette forme de réalisation est bien adaptée pour réaliser une mesure à l'aide d'un outil de mesure qui vient alors réaliser la mesure au niveau dudit connecteur. Pour faciliter l'accès au dispositif de diagnostic selon la présente invention, le point de mesure est disposé avantageusement à l'intérieur d'une armoire électrique. Afin que le cheminement du câble de mesure soit le plus représentatif possible du cheminement d'un câble d'alimentation d'un équipement électrique ou d'une route de communication qui relie deux équipements, ou bien route signal (appelée aussi route S), le point de connexion aval du câble de mesure est avantageusement fixé sur une platine de masse en liaison électrique directe avec le réseau structurel électrique. Ce type de fixation est le plus couramment utilisé pour relier un équipement électrique au réseau structurel électrique correspondant, notamment dans les aéronefs. Dans cette forme de réalisation, la platine de masse peut également servir à relier un équipement électrique alimenté par un câble de la route concernée au réseau structurel électrique. Dans une forme de réalisation avantageuse d'un dispositif de diagnostic selon l'invention, ledit dispositif comporte en outre un générateur de courant connecté à l'extrémité amont du câble de mesure et à la zone de référence de tension. Une telle forme de réalisation permet de réaliser une mesure de la performance du réseau structurel électrique du véhicule, même lorsque celui-ci est à l'arrêt, c'est-à-dire lorsque les équipements électriques ne sont pas alimentés électriquement. Une variante de réalisation permettant également une mesure lorsque le véhicule est à l'arrêt prévoit que le dispositif de diagnostic selon l'invention comporte en outre un câble d'injection de courant torsadé avec le câble de mesure, que le câble d'injection de courant est connecté à son extrémité amont à un générateur de courant et à son extrémité aval au réseau structurel électrique, à proximité immédiate du point de connexion du câble de mesure au réseau structurel électrique. La présente invention concerne aussi un réseau électrique, caractérisé en ce qu'il intègre un dispositif de diagnostic tel que décrit ci-dessus. Enfin, la présente invention concerne également un aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte un réseau électrique présentant, d'une part, au moins un premier générateur alimentant électriquement par l'intermédiaire d'un ensemble de câbles divers équipements électriques et, d'autre part, un réseau structurel électrique permettant un retour de courant électrique des divers équipements électriques vers le premier générateur, ledit premier générateur étant relié électriquement à une zone de référence de tension du véhicule et l'ensemble de câbles alimentant les divers équipements électriques s'étendant sensiblement parallèlement les uns aux autres le long d'un trajet appelé route, le premier générateur étant disposé en amont de la route et les équipements électriques alimentés par ladite route étant en aval de celle-ci, et en ce qu'il comporte en outre un câble de mesure s'étendant depuis un point de mesure proximal disposé en amont de la route dans ladite route jusqu'à un point de connexion au réseau structurel électrique disposé en aval de la route. L'invention est particulièrement adaptée à un aéronef lorsqu'il s'agit d'un aéronef présentant une structure intégrant des pièces en matière composite. Nor is it possible to carry out an individual control of the metal flexible joints and other connecting elements used in the ESN to ensure a good return of the current. Their numbers are far too great in an aircraft and some of them are not easily accessible. It is known that a common impedance coupling of resistive and inductive nature occurs when electric currents of two different systems take the same path in an ESN type network. Through this common impedance, the return current of one system causes a variation of the reference potential of the other. It is this phenomenon which comes into play and which interests us to determine the performance of an ESN type network. The present invention therefore aims to provide a device for evaluating the performance of an ESN and thus perform a diagnosis of this network. To this end, the present invention proposes a diagnostic device for an electrical network of a vehicle, in particular an aircraft, having a structure, said network comprising, on the one hand, at least one first generator electrically powered by the intermediate of a set of cables various electrical equipment and, secondly, an electrical structural network allowing a return of electrical current of the various electrical equipment to the corresponding first generator, said first generator being electrically connected to a voltage reference area the vehicle and the cable assembly supplying the various electrical equipment extending substantially parallel to each other along a path called road, the first generator being disposed upstream of the road and the electrical equipment powered by said road being downstream of it. According to the present invention, said diagnostic device comprises, on the one hand, a measurement cable extending from a proximal measurement point disposed upstream of the road inside said road to a point of connection to the electrical structural network disposed downstream of the road and, secondly, a measuring device for measuring a potential difference between the proximal measurement point and the voltage reference area of the vehicle. In a preferred embodiment of a diagnostic device according to the present invention, the measuring point is in the form of a connector connected, on the one hand, to the upstream end of the measuring cable and, on the other hand, to the voltage reference area. This embodiment is well suited to carry out a measurement using a measuring tool which then makes the measurement at said connector. To facilitate access to the diagnostic device according to the present invention, the measuring point is advantageously arranged inside an electrical cabinet. So that the path of the measurement cable is as representative as possible of the path of a power cable of an electrical equipment or a communication route that connects two devices, or signal route (also called route S), the downstream connection point of the measurement cable is advantageously fixed on a ground plate in direct electrical connection with the electrical structural network. This type of fastener is most commonly used to connect an electrical equipment to the corresponding electrical structural network, especially in aircraft. In this embodiment, the ground plate can also serve to connect an electrical equipment powered by a cable of the road concerned to the electrical structural network. In an advantageous embodiment of a diagnostic device according to the invention, said device further comprises a current generator connected to the upstream end of the measurement cable and to the voltage reference zone. Such an embodiment makes it possible to measure the performance of the electrical structural network of the vehicle, even when it is at a standstill, that is to say when the electrical equipment is not powered electrically. An alternative embodiment also allowing measurement when the vehicle is stationary provides that the diagnostic device according to the invention further comprises a twisted current injection cable with the measurement cable, that the injection cable of current is connected at its upstream end to a current generator and at its downstream end to the electrical structural network, in the immediate vicinity of the connection point of the measurement cable to the electrical structural network. The present invention also relates to an electrical network, characterized in that it incorporates a diagnostic device as described above. Finally, the present invention also relates to an aircraft, characterized in that it comprises an electrical network having, on the one hand, at least one first generator electrically supplying via a set of cables various electrical equipment and, d on the other hand, an electrical structural network allowing a return of electric current of the various electrical equipment to the first generator, said first generator being electrically connected to a reference voltage zone of the vehicle and the set of cables supplying the various electrical equipment s extending substantially parallel to each other along a path called the road, the first generator being arranged upstream of the road and the electrical equipment supplied by the said road being downstream thereof, and in that it comprises in addition a measuring cable extending from a proximal measuring point disposed upstream of the rou in said road to a point of connection to the electrical structural network disposed downstream of the road. The invention is particularly suitable for an aircraft when it is an aircraft having a structure incorporating composite material parts.

Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels : La figure 1, déjà décrite plus haut, illustre de manière schématique un réseau électrique dans un aéronef, La figure 2 est une vue en perspective d'un contour d'aéronef illustrant un cheminement d'une route électrique, La figure 3 illustre de manière schématique une première forme de réalisation d'un dispositif selon la présente invention, La figure 4 illustre de manière schématique une deuxième forme de 20 réalisation de la présente invention, et La figure 5 illustre de manière schématique une troisième forme de réalisation de la présente invention. Le problème à l'origine de la présente invention est illustré sur la figure 1 qui a été décrite au préambule du présent document. En résumé, il s'agit de 25 s'assurer dans un véhicule, notamment un aéronef, qu'il y a un bon retour de courant sur un réseau électrique à bord du véhicule. La description qui suit sera faite plus particulièrement en référence à un aéronef mais les mêmes problèmes peuvent également se poser dans d'autres véhicules de transport, terrestres ou maritimes. 30 Dans un aéronef, il est envisagé de remplacer des pièces métalliques de la structure de l'aéronef par des pièces composites. Dans l'art antérieur, la structure métallique de l'aéronef est généralement (toujours) utilisée pour réaliser un retour de courant. Ainsi, seul un câble relie un équipement électrique au générateur électrique correspondant qui permet de lui fournir l'énergie nécessaire à son fonctionnement, le retour du courant se faisant par la structure de l'aéronef. Lorsque cette structure comporte des pièces composites, il convient de s'assurer que le retour du courant puisse s'effectuer sans avoir de préférence à doubler le câblage entre chaque équipement électrique et le générateur correspondant. Details and advantages of the present invention will emerge more clearly from the description which follows, given with reference to the appended schematic drawings in which: FIG. 1, already described above, schematically illustrates an electrical network in an aircraft, FIG. FIG. 3 schematically illustrates a first embodiment of a device according to the present invention. FIG. 4 schematically illustrates a second embodiment of a device according to the present invention. FIG. Embodiment of the present invention, and Figure 5 schematically illustrates a third embodiment of the present invention. The problem at the origin of the present invention is illustrated in Figure 1 which has been described in the preamble of this document. In summary, it is a question of ensuring in a vehicle, in particular an aircraft, that there is a good return of current on an electrical network on board the vehicle. The following description will be made more particularly with reference to an aircraft but the same problems may also arise in other transport vehicles, land or sea. In an aircraft, it is envisaged to replace metal parts of the aircraft structure with composite parts. In the prior art, the metal structure of the aircraft is generally (always) used to achieve a current return. Thus, only a cable connects an electrical equipment to the corresponding electrical generator that provides the energy necessary for its operation, the return of the current being through the structure of the aircraft. When this structure comprises composite parts, it should be ensured that the current can be restored without preferably doubling the wiring between each electrical equipment and the corresponding generator.

La présente invention s'applique alors plus particulièrement à un aéronef présentant une structure composite ou partiellement composite et est destinée à permettre de mesurer la performance du réseau de retour de courant à bord d'un tel aéronef. La figure 2 représente très schématiquement le contour d'un aéronef 6 (les références de la figure 1 sont reprises car cette figure 1 correspond tout autant à un aéronef de l'art antérieur qu'à un aéronef selon la présente invention). Au sein de l'aéronef 6, on a représenté un coeur électrique 22 situé à l'avant de l'aéronef ainsi qu'un équipement électrique correspondant par exemple au premier équipement 2 de la figure 1. Le coeur électrique 22 comporte différents composants qui permettent de gérer l'énergie à bord de l'aéronef. II présente plusieurs armoires électriques 22', appelées parfois également baies avioniques. Au sein de ce coeur électrique 22 se trouve une source d'alimentation 8 qui est par exemple un générateur de tension permettant de délivrer une tension d'alimentation de 115 V. Il peut bien entendu s'agir d'une autre source d'alimentation. De nombreux câbles d'alimentation partent du coeur électrique vers de nombreux équipements électriques disposés dans tout l'aéronef. On a représenté sur la figure 2 une route 24 qui est constituée d'un ensemble de câbles d'alimentation reliant le coeur électrique 22 à divers équipements situés à l'arrière de l'aéronef. Tous ces câbles d'alimentation sont regroupés pour former un, ou plusieurs, faisceau(x) de câbles. La route 24 correspond au trajet commun emprunté par plusieurs câbles d'alimentation 10 pour desservir des équipements se trouvant à l'arrière de l'aéronef. II existe dans un aéronef un grand nombre de routes qui correspondent chacune à un faisceau de câbles électriques alimentant des équipements situés dans une zone de l'aéronef. The present invention then applies more particularly to an aircraft having a composite or partially composite structure and is intended to measure the performance of the current return network on board such an aircraft. FIG. 2 very schematically represents the contour of an aircraft 6 (the references of FIG. 1 are repeated since this FIG. 1 corresponds as much to an aircraft of the prior art as to an aircraft according to the present invention). Within the aircraft 6, there is shown an electric core 22 located at the front of the aircraft and an electrical equipment corresponding for example to the first equipment 2 of Figure 1. The electric core 22 has different components that manage the energy on board the aircraft. It presents several electrical cabinets 22 ', sometimes also called avionics bays. Within this electric core 22 is a power source 8 which is for example a voltage generator for delivering a supply voltage of 115 V. It can of course be another power source . Many power cables go from the electrical core to many electrical equipment arranged throughout the aircraft. There is shown in Figure 2 a road 24 which consists of a set of power cables connecting the electric core 22 to various equipment located at the rear of the aircraft. All of these power cables are bundled together to form one, or more, bundle (s) of cables. Route 24 corresponds to the common path taken by several power cables 10 to serve equipment located at the rear of the aircraft. There exists in an aircraft a large number of routes each corresponding to a bundle of electrical cables supplying equipment located in an area of the aircraft.

Comme expliqué plus haut, il n'est pas prévu de câbles pour assurer un retour de courant des divers équipements électriques vers le coeur électrique 22. Ce retour de courant se réalise par l'ESN 14 (de l'acronyme anglais Electrical Structural Network, soit en français Réseau Structurel Electrique). La présente invention a pour but de déterminer la performance de l'installation électrique en général et de l'ESN en particulier pour le retour de courant d'une route, par exemple la route 24. II est alors proposé de cheminer un câble de mesure 26 depuis un point de mesure de la route concernée jusqu'à une extrémité de ladite route. Ce câble de mesure 26 est raccordé à l'ESN 14 au plus près de l'extrémité de ladite route. Plusieurs formes de réalisation de l'invention sont proposées sur les figures 3 à 5. Sur chacune de ces figures, on a représenté une source d'alimentation 8 (qui peut correspondre, comme indiqué ci-dessus, à un générateur de tension fournissant une tension de 115 V), une route 24, un câble d'alimentation 10 à l'intérieur de ladite route 24 pour alimenter un premier équipement 2 ainsi qu'un câble de mesure 26 selon la présente invention. De manière habituelle, connue de l'art antérieur, le premier équipement 2 est relié électriquement à une première platine de masse 28 qui est en contact électrique direct avec l'ESN 14. Selon le mode de réalisation de la figure 3, le câble de mesure 26 est intégré à un faisceau de câbles dans la route 24 exactement de la même manière que le serait un câble d'alimentation pour un équipement électrique. On considère ici que l'amont de la route 24 est disposé du côté du coeur électrique 22 tandis que les équipements alimentés par les câbles d'alimentation se trouvant sur la route 24 sont disposés en aval de ladite route. As explained above, no cables are provided to ensure a return of current of the various electrical equipment to the electric core 22. This current return is realized by the ESN 14 (Electrical Structural Network, in French Electro Structural Network). The present invention aims to determine the performance of the electrical installation in general and the ESN in particular for the current return of a road, for example the road 24. It is then proposed to walk a measuring cable 26 from a measurement point of the road concerned to an end of said road. This measurement cable 26 is connected to the ESN 14 as close as possible to the end of said road. Several embodiments of the invention are proposed in Figures 3 to 5. In each of these figures, there is shown a power source 8 (which may correspond, as indicated above, to a voltage generator providing a voltage 115 V), a road 24, a power cable 10 inside said road 24 for supplying a first equipment 2 and a measurement cable 26 according to the present invention. In the usual manner, known from the prior art, the first equipment 2 is electrically connected to a first ground plate 28 which is in direct electrical contact with the ESN 14. According to the embodiment of FIG. Measurement 26 is integrated into a wiring harness in Route 24 in exactly the same way as a power cable for electrical equipment would be. It is considered here that the upstream of the road 24 is disposed on the side of the electric core 22 while the equipment supplied by the power cables located on the road 24 are disposed downstream of said road.

Le câble de mesure 26 s'étend sur la majeure partie (au moins 50% de la longueur) de la route 24. De préférence, il s'étend tout le long de cette route 24. A son extrémité aval, le câble de mesure 26 est relié à une seconde platine de masse 30 sans alimenter un quelconque équipement. De même que la première platine de masse 28, la seconde platine 30 est reliée directement à l'ESN 14. La seconde platine de masse 30 peut être une platine de masse utilisée pour un autre équipement électrique, de préférence un équipement électrique alimenté électriquement par la route 24. Du côté amont, le câble de mesure 26 peut être relié à une première borne 32 d'un connecteur 34. Ce dernier est avantageusement disposé à l'intérieur d'une armoire électrique 22' du coeur électrique 22. Le connecteur 24 comporte une seconde borne 36 qui est reliée directement à l'ESN au niveau de la zone de référence de tension 16. Pour connaître alors la performance du réseau de retour de courant correspondant à la route 24, il est proposé de mesurer la tension entre la première borne 32 et la seconde borne 36. On peut utiliser à cet effet un voltmètre 38 illustré sur la figure 2. La mesure qui est réalisée ici est réalisée lorsque l'aéronef est en marche, de telle sorte que le câble de mesure 26 subisse les perturbations (couplage par impédance commune) des autres câbles de la route 24 qui alimentent les divers équipements électriques correspondants. La figure 4 illustre une seconde forme de réalisation d'un dispositif selon la présente invention. Sur cette figure, on utilise les mêmes références que sur les figures précédentes pour représenter des éléments similaires. On retrouve ici tous les éléments de la figure 1 disposés de manière similaire. The measurement cable 26 extends over most (at least 50% of the length) of the road 24. Preferably, it extends all along this road 24. At its downstream end, the measuring cable 26 is connected to a second ground plate 30 without powering any equipment. Like the first ground plate 28, the second plate 30 is connected directly to the ESN 14. The second ground plate 30 may be a ground plate used for another electrical equipment, preferably an electrical equipment powered electrically by the road 24. On the upstream side, the measurement cable 26 can be connected to a first terminal 32 of a connector 34. The latter is advantageously arranged inside an electrical cabinet 22 'of the electrical core 22. The connector 24 includes a second terminal 36 which is connected directly to the ESN at the voltage reference area 16. To then know the performance of the current return network corresponding to the road 24, it is proposed to measure the voltage between the first terminal 32 and the second terminal 36. A voltmeter 38 illustrated in FIG. 2 can be used for this purpose. The measurement that is carried out here is carried out when the aircraft is in operation. such that the measurement cable 26 undergoes disturbances (common impedance coupling) of the other cables of the road 24 which supply the various electrical equipment corresponding. Figure 4 illustrates a second embodiment of a device according to the present invention. In this figure, the same references as in the previous figures are used to represent similar elements. Here we find all the elements of Figure 1 arranged in a similar manner.

Par rapport à la première forme de réalisation, on remarque la présence d'un câble d'injection de courant 40 qui est relié à son extrémité amont à une troisième borne 42 du connecteur 34 et à son extrémité aval à la seconde platine de masse 30 sur laquelle est également relié le câble de mesure 26. Ce câble d'injection de courant 40 est torsadé avec le câble de mesure 26 correspondant. With respect to the first embodiment, there is the presence of a current injection cable 40 which is connected at its upstream end to a third terminal 42 of the connector 34 and at its downstream end to the second ground plate 30 on which is also connected the measuring cable 26. This current injection cable 40 is twisted with the corresponding measuring cable 26.

On prévoit ici également la présence d'un générateur de courant 44 qui est branché entre la seconde borne 36 et la troisième borne 42 du connecteur 34. Dans cette forme de réalisation, le générateur de courant 44 et le câble d'injection de courant 40 permettent de simuler les perturbations subies par les câbles d'alimentation 10 au niveau du câble de mesure 26. Ainsi, la mesure réalisée à l'aide du voltmètre 38 peut être faite lorsque l'aéronef est à l'arrêt. Si l'aéronef fonctionne lors de la mesure réalisée à l'aide du voltmètre 38, il est alors inutile d'injecter du courant à l'aide du générateur de courant 44 dans le câble d'injection de courant 40. La figure 5 illustre un troisième mode de réalisation de la présente invention. Par rapport au premier mode de réalisation de la figure 3, on retrouve ici tous les éléments représentés sur la figure 3. On retrouve en outre un générateur de courant 44', qui peut être similaire au générateur de courant 44 de la figure 4 et qui est branché entre la première borne 32 et la seconde borne 36 du connecteur 34. Provision is also made here for the presence of a current generator 44 which is connected between the second terminal 36 and the third terminal 42 of the connector 34. In this embodiment, the current generator 44 and the current injection cable 40 allow to simulate the disturbances experienced by the power cables 10 at the measurement cable 26. Thus, the measurement made using the voltmeter 38 can be made when the aircraft is stopped. If the aircraft operates during the measurement carried out using the voltmeter 38, it is then unnecessary to inject current using the current generator 44 into the current injection cable 40. FIG. a third embodiment of the present invention. Compared with the first embodiment of FIG. 3, all the elements represented in FIG. 3 are found here. There is also a current generator 44 ', which may be similar to the current generator 44 of FIG. is connected between the first terminal 32 and the second terminal 36 of the connector 34.

Dans cette forme de réalisation, le câble de mesure 26 joue à la fois le rôle de câble de mesure de tension et de câble d'injection de courant. La mesure de la performance du retour de courant de I'ESN 14 peut alors être réalisée ici aussi bien lorsque l'aéronef fonctionne que lorsqu'il est à l'arrêt. Lorsque l'aéronef 6 est à l'arrêt, il y a alors nécessité d'utiliser le générateur de courant 44' pour effectuer la mesure de performance de retour de courant. Comme il apparaîtra à l'homme du métier, un dispositif de diagnostic selon la présente invention concerne plus particulièrement soit une route qui alimente des équipements éloignés de leurs sources d'alimentation, soit une route de communication qui relie deux équipements éloignés l'un de l'autre. Ce dispositif de diagnostic est également intéressant pour des routes plus courtes mais dans lesquelles le courant d'alimentation qui circule est important ou des routes de communication plus courtes mais voisines de routes dans lesquelles un courant important circule. Il s'agit là en effet des routes qui poseront des problèmes lorsqu'une défaillance apparaîtra au sein de l'ESN 14. Parmi les trois formes de réalisation présentées ci-dessus, la première (figure 3) et la troisième (figure 5) présentent un avantage en termes de masse (poids) par rapport à la seconde forme de réalisation (figure 4). En effet, cette deuxième forme de réalisation nécessite la présence de deux câbles supplémentaires par rapport à l'état de la technique alors que les deux autres formes de réalisation ne demandent qu'un seul câble supplémentaire. Comme il ressort de la description qui précède, la seconde forme de réalisation (figure 4) et la troisième forme de réalisation (figure 5) permettent de déterminer la performance de l'ESN pour les diverses routes surveillées de l'aéronef même lorsque celui-ci est à l'arrêt (équipements électriques éteints). Ceci n'est pas le cas pour la première forme de réalisation (figure 3). La troisième forme de réalisation (figure 5), si elle semble la plus avantageuse par rapport aux deux premières formes de réalisation, présente toutefois également l'inconvénient de ne pas permettre, lors d'une mesure réalisée lorsque l'aéronef est à l'arrêt, de mesurer un couplage résistif car la résistance du câble de mesure 26 est très grande devant la résistance de l'ESN 14. Dans les diverses formes de réalisation présentées, on a supposé que le point de mesure était situé au niveau d'un connecteur se trouvant dans une armoire électrique, ou baie avionique, se trouvant dans le coeur électrique 22 de l'aéronef. Celui-ci se trouve généralement dans une soute disposée sous le cockpit de l'aéronef. Toutefois, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en prévoyant une mesure réalisée par exemple au niveau d'un boîtier dédié spécifiquement à un dispositif de diagnostic selon la présente invention disposé dans la soute logeant le coeur électrique ou en dehors de celle-ci. In this embodiment, the measuring cable 26 acts both as a voltage measuring cable and as a current injection cable. The measurement of the power return performance of the ESN 14 can then be performed here both when the aircraft is operating and when it is at a standstill. When the aircraft 6 is stopped, it is then necessary to use the current generator 44 'to perform the current return performance measurement. As will be apparent to those skilled in the art, a diagnostic device according to the present invention more particularly relates to either a road that supplies equipment remote from their power sources, or a communication route that connects two distant equipment one of the other. This diagnostic device is also interesting for shorter roads but in which the current flow is important or shorter communication routes but neighboring roads in which a large current flows. These are routes that will cause problems when a failure occurs within the NSE 14. Of the three embodiments presented above, the first (Figure 3) and the third (Figure 5) have an advantage in terms of mass (weight) with respect to the second embodiment (FIG. 4). Indeed, this second embodiment requires the presence of two additional cables compared to the state of the art while the other two embodiments require only one additional cable. As can be seen from the above description, the second embodiment (FIG. 4) and the third embodiment (FIG. 5) make it possible to determine the performance of the ESN for the various monitored routes of the aircraft even when the latter it is at a standstill (electrical equipment is off). This is not the case for the first embodiment (FIG. 3). The third embodiment (FIG. 5), although it seems to be the most advantageous compared with the first two embodiments, also has the disadvantage of not allowing, during a measurement made when the aircraft is at stopping, measuring a resistive coupling because the resistance of the measuring cable 26 is very large in front of the resistance of the ESN 14. In the various embodiments presented, it was assumed that the measurement point was located at a connector in an electrical cabinet, or avionics bay, located in the electric core 22 of the aircraft. It is usually in a cargo hold disposed under the cockpit of the aircraft. However, it would not depart from the scope of the invention to provide a measurement made for example in a housing specifically dedicated to a diagnostic device according to the present invention disposed in the hold housing the electric core or outside of it. this.

La tension mesurée par le voltmètre 38 dans les différentes formes de réalisation est l'image de la chute de tension illustrée par la première flèche 18 de la figure 1. Ainsi, plus l'ESN est dégradé, plus la tension mesurée est importante. Les dispositifs décrits ci-dessus ne permettent pas a priori de détecter une dégradation mineure au niveau de l'ESN. En effet, un tel réseau est généralement conçu avec des redondances de telle sorte qu'une dégradation d'une jonction électrique soit sans conséquence sur le retour de courant des divers équipements électriques. Un dispositif selon l'invention permettra toutefois de détecter efficacement toute dégradation de l'ESN affectant le bon retour de courant d'un équipement alimenté électriquement par une route surveillée par un dispositif tel que décrit ci-dessus. Pour un bon fonctionnement d'un dispositif selon la présente invention, comme mentionné dans la description qui précède, le câble de mesure, et éventuellement le câble d'injection de courant, est avantageusement intégré dans la route surveillée de la même manière qu'un câble d'alimentation alimentant un équipement électrique. De la sorte, le câble de mesure subit les mêmes perturbations que le câble d'alimentation d'un équipement électrique. De même, dans les formes de réalisation décrites, on a prévu de relier le câble de mesure de l'ESN à l'aide d'une platine de masse de la même manière qu'un équipement est lui aussi relié à l'ESN. Il s'agit là d'une forme de réalisation préférée qui permet de disposer le câble de mesure dans des conditions d'utilisation similaires à celles des câbles d'alimentation des équipements électriques. Toutefois, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en adaptant une connexion en aval du câble de mesure différente. The voltage measured by the voltmeter 38 in the various embodiments is the image of the voltage drop illustrated by the first arrow 18 of FIG. 1. Thus, the more the ESN is degraded, the greater the measured voltage is important. The devices described above do not allow a priori to detect a minor degradation at the level of the ESN. Indeed, such a network is generally designed with redundancies so that a degradation of an electrical junction is of no consequence on the current return of the various electrical equipment. A device according to the invention, however, will effectively detect any degradation of the ESN affecting the good return of current of a device powered electrically by a route monitored by a device as described above. For a good functioning of a device according to the present invention, as mentioned in the foregoing description, the measurement cable, and possibly the current injection cable, is advantageously integrated in the monitored road in the same way as a power cable supplying electrical equipment. In this way, the measuring cable undergoes the same disturbances as the power cable of an electrical equipment. Similarly, in the embodiments described, it is planned to connect the ESN measurement cable with a ground plate in the same way that equipment is also connected to the ESN. This is a preferred embodiment which makes it possible to arrange the measurement cable under conditions of use similar to those of the power supply cables for the electrical equipment. However, it is not beyond the scope of the invention to adapt a connection downstream of the different measurement cable.

Au niveau de l'extrémité amont du câble de mesure, il est prévu de la connecter au plus près possible de la zone de référence de tension du réseau électrique de l'aéronef, ou plus généralement du véhicule, concerné. Il est donc préférable que l'extrémité amont du câble de mesure se trouve au plus près de la source d'alimentation 8 des équipements. De la sorte, le câble de mesure emprunte un cheminement le plus représentatif possible du cheminement d'un câble d'alimentation d'un équipement du véhicule concerné. On remarquera que le courant traversant le câble de mesure est très faible. De ce fait, il est possible de choisir une section de câble très faible pour réaliser le câble de mesure (de même que le câble d'injection de courant pour la forme de réalisation de la figure 4). La masse additionnelle imposée par la mise en oeuvre de la présente invention dans un véhicule, tel un aéronef, est donc limitée et tout à fait acceptable. En outre, le courant circulant dans le câble de mesure étant très faible, celui-ci ne viendra pas perturber le courant circulant dans le câble d'alimentation circulant sur la même route que celle empruntée par le câble de mesure. Le voltmètre 38 utilisé pour réaliser la mesure de tension n'est pas forcément embarqué à bord du véhicule. Ce voltmètre 38 n'est par exemple utilisé que pour la réalisation de mesures lors d'une opération de maintenance sur le véhicule (aéronef par exemple). II pourra s'agir par exemple d'un outillage de laboratoire, dont la précision est de préférence de l'ordre du dixième de millivolt (0,1 mV). Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-dessus et représentées de manière schématique sur les dessins ci-joints et aux variantes évoquées plus haut. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. At the upstream end of the measurement cable, it is intended to connect as close as possible to the voltage reference area of the electrical network of the aircraft, or more generally of the vehicle concerned. It is therefore preferable that the upstream end of the measurement cable is closer to the power source 8 of the equipment. In this way, the measurement cable takes a path as representative as possible of the path of a power cable of a vehicle equipment concerned. It will be noted that the current flowing through the measurement cable is very small. As a result, it is possible to choose a very small cable section for making the measurement cable (as well as the current injection cable for the embodiment of FIG. 4). The additional mass imposed by the implementation of the present invention in a vehicle, such as an aircraft, is therefore limited and quite acceptable. In addition, the current flowing in the measurement cable is very low, it will not interfere with the current flowing in the power cable traveling on the same route as that used by the measuring cable. The voltmeter 38 used to make the voltage measurement is not necessarily embedded in the vehicle. This voltmeter 38 is for example used only for carrying out measurements during a maintenance operation on the vehicle (aircraft for example). It may be for example a laboratory tool, whose accuracy is preferably of the order of one tenth of a millivolt (0.1 mV). Of course, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown schematically in the accompanying drawings and variants mentioned above. It also relates to all the variants within the scope of those skilled in the art within the scope of the claims below.

Claims

REVENDICATIONS1. Diagnostic device for an electrical network of a vehicle, in particular an aircraft (6), having a structure, said network comprising, on the one hand, a first generator (8) electrically feeding via a set of cables (10) various electrical equipment (2, 4) and, on the other hand, an electrical structural network (14) allowing a return of electric current of the various electrical equipment (2, 4) to the first generator (8), said first generator (8) being electrically connected to a voltage reference area (16) of the vehicle and the cable assembly feeding the various electrical equipment (2, 4) extending substantially parallel to each other along the a path called route (24), the first generator (8) being arranged upstream of the road (24) and the electrical equipment (2, 4) fed by said road (24) being downstream thereof, characterized in what it entails, of a by t, a measurement cable (26) extending from a proximal measurement point (34) disposed upstream of the road (24) within said road to a connection point (30) to the structural network electrode (14) disposed downstream of the road (24) and, on the other hand, a measuring device (38) for measuring a potential difference between the proximal measurement point (26) and the voltage reference zone (16) of the vehicle.

Diagnostic device according to claim 1, characterized in that the measuring point is in the form of a connector (34) connected, on the one hand, to the upstream end of the measuring cable (26) and on the other hand, to the voltage reference area (16).

3. Diagnostic device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the measuring point (34) is disposed within an electrical cabinet (22 ').

4. Diagnostic device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the downstream connection point of the measuring cable (26) is fixed on a ground plate (30) in direct electrical connection with the electrical structural network (14).

5. Diagnostic device according to claim 4, characterized in that the ground plate (30) is also used to connect an electrical equipment powered by a cable of the road concerned to the electrical structural network (14).

6. Diagnostic device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises a current generator (44) connected to the upstream end of the measuring cable (26) and to the reference zone. voltage (16).

7. Diagnostic device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises a current injection cable (40) twisted with the measuring cable (26), in that the cable d current injection (40) is connected at its upstream end to a current generator (44 ') and at its downstream end to the electrical structural network (14), in the immediate vicinity of the connection point of the measurement cable to the electrical structural network (14).

8. Electrical network, characterized in that it incorporates a diagnostic device according to one of claims 1 to 7.

9. Aircraft, characterized in that it comprises an electrical network having, on the one hand, a first generator (8) electrically supplying via a set of cables (10) various electrical equipment (2, 4) and, on the other hand, an electrical structural network (14) allowing electrical current to be returned from the various electrical equipment (2, 4) to the first generator (8), said first generator (8) being electrically connected to a generator zone (8). voltage reference (16) of the vehicle and the set of cables feeding the various electrical equipment (2, 4) extending substantially parallel to each other along a path called road (24), the first generator (8) ) being disposed upstream of the road (24) and the electrical equipment (2, 4) supplied by said road (24) being downstream thereof, and in that it further comprises a measuring cable (26). ) extending from a measuring point (34) proximal di sposé upstream of the road (24) parallel to said road to a connection point (30) to the electrical structural network (14) disposed downstream of the road (24).

10. Aircraft according to claim 9, characterized in that it is an aircraft having a structure incorporating parts made of composite material.