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FP7

PDMAN — Résultat en bref

Project ID: 338528
Financé au titre de: FP7-JTI
Pays: Royaume-Uni
Domaine: Industrie, Énergie, Transport

Un développement plus rapide et moins cher pour le matériel d'alimentation des avions

Les systèmes à haute tension comme ceux qui équipent les avions électriques peuvent subir des décharges électriques susceptibles de générer des pannes irréversibles. Un projet financé par l'UE a contribué à définir des lignes de conduite pour la conception de nouveaux organes de commande/composants de raccordement, et mis au point un outil pouvant être utilisé pour évaluer l'impact des décharges partielles sur ces systèmes.
Un développement plus rapide et moins cher pour le matériel d'alimentation des avions
Le secteur aéronautique européen s'est engagé à révolutionner les systèmes énergétiques à bord des avions en remplaçant les systèmes hydrauliques et pneumatiques trop encombrants par des modules électriques. Étant donné que ces nouveaux circuits atteignent des tensions plus élevées, les décharges partielles s'avèrent un problème majeur à haute altitude. Une conception rigoureuse doit donc faire en sorte de limiter les risques.

Pour réduire le risque potentiel de décharge partielle, les composants doivent être suffisamment écartés et l'isolation suffisamment épaisse. Mais les consignes relatives à l'évaluation de la capacité de résilience des isolants au long de leur vie utile font défaut.

Pour établir dans quelle mesure les isolants peuvent influencer la décharge partielle, les chercheurs du projet PDMAN (Partial discharge management in compact insulation systems) financé par l'UE ont réalisé de nombreux tests sur les organes de commande/composants de raccordement à l'aide de plusieurs oscillogrammes de tension. Les composants ont été soumis à un vieillissement accéléré afin de révéler quelle situation provoque une panne et ce qui provoque une diminution des performances des matériaux d'isolation.

Les données rassemblées ont permis de rédiger un projet de lignes directrices quant aux processus de conception et de qualification des systèmes d'isolation utilisés dans l'aérospatiale. Par ailleurs, les chercheurs ont créé un outil qui fournit des données stratégiques sur la qualité de l'isolation et son impact sur l'état des composants. En offrant aux ingénieurs la possibilité de modifier les propriétés des matériaux d'isolation et contrôler l'influence des changements sur la décharge partielle, cela permet une décision plus éclairée sur les besoins d'isolation propres aux organes de commande/composants de raccordement dès les premières étapes de la conception.

Plus particulièrement, le nouveau système de décision contribue à définir les espaces de sécurité entre les électrodes non isolées, la tension de seuil de décharge partielle pour les organes de commande/composants de raccordement et l'épaisseur d'isolation minimale pour éviter une décharge partielle.

Les membres du projet ont aussi préparé un document qui détaille les procédures de test nécessaires à la sélection et l'évaluation du matériel pendant la production en série d'organes de commande/composants de raccordement.

Les lignes directrices proposées et le nouvel outil mis au point par le projet PDMAN devraient contribuer à réduire le temps et le coût de développement des nouveaux systèmes d'alimentation électrique. Les défis associés aux tests des organes de commande/composants de raccordement en termes de décharge partielle dans l'aéronautique ont été présentés lors de l' IEEE Electrical Insulation Conference de Seattle en 2015 et dans le cadre d'un séminaire organisé chez Rolls Royce au Royaume-Uni la même année.

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Mots-clés

Avion, décharges électriques, organes de commande/composants de raccordement, systèmes d'alimentation, isolation, PDMAN