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Électricité pour aéronefs

Compléments – Normes AC 43-13 © Andrei Radulescu 2002

10-2 NORMES AC 43-13

Généralités

Contenu du chapitre

Câblage électrique

Choix du calibre

Installation du câblage

Appareillage de connexion

Cosses

Barrettes de connexions

Connecteurs



Généralités

Le bon fonctionnement d’un aéronef dépend de plus en plus de la fiabilité de son réseau électrique, laquelle est normalement proportionnelle à la qualité de la maintenance du réseau et donc des techniciens(nes) qui en sont chargés(es)

il est essentiel qu’on mette en œuvre les meilleures techniques et pratiques connues afin de minimiser les risques de panne




Le câblage électrique utilisé dans les aéronefs est généralement soumis à diverses conditions

Les principales conditions que doit respecter le câblage sont :

conditions de milieu ambiant

• température

• milieu corrosif, hydrocarbure, etc

conditions mécaniques

• poids

• flexibilité

• résistance à l’abrasion

• résistance à la traction




principales conditions

électriques

• type d’isolation

• résistance électrique

• tension maximale admissible

• intensité de courant maximal admissible

L’analyse de ces différentes conditions, permet de choisir le type de câblage que l’on doit installer dans les aéronefs




La plupart des conducteurs que l’on utilise présentement dans les aéronefs sont fait à partir des torons (brins) de cuivre :

de 7 à 19 torons pour les petits fils

à partir de 19 pour les plus gros fils

Les torons offrent la flexibilité nécessaire aux fils



Câblage électrique Pour mieux résister à l’oxydation et pour faciliter la soudure, les fils sont recouverts avec des différents matériaux, fonction de la température à laquelle ils doivent être utilisés.

fil temperature isolant

cuivre étamé 105C (221F) isolation PVC

caoutchouc

cuivre argenté 200C (392F) silicone

fluorocarbonne

cuivre nickelé 260C (500F) Téflon/amiante

fibre de verre



Câblage électriqueLes torons en cuivre recouvert sont entourés d’une isolation, devenant ainsi un fil Un groupement de deux ou plusieurs fils en faisceau est appelé câble ou harnais

À part l’isolation de chaque fil, les câbles sont introduits dans des manchons ou des conduits qui les protégent contre la température et l’abrasion

Les manchons sont fait en fibre de verre qui a de bonnes qualités de résistance à la chaleur et à l’usure’ par frottement On utilise de serre câbles et des œillets passe-fil quand on traverse des cadres ou des murs des compartiments

Voir photo

Voir photos

Voir photo



Procédure de choix Pour choisir le calibre des conducteurs deux conditions critiques doivent être satisfaites :

la chute de tension ne doit pas dépasser une certaine valeur, fonction du courant et de la longueur du fil l’échauffement du fil ne doit pas dépasser une certaine valeur

Aussi on doit connaître : la longueur totale du fil entre la barre et l’équipement (jusqu’à la masse)le courant que le conducteur doit supporter la tension d’alimentation le régime de fonctionnement (permanent ou intermittent – 2 min max.) comment le fil (unique, à l’air libre, en faisceaux sous canalisation et matériau)



Vérifier les résultats

Après avoir trouvé, à l’aide du graphique, le calibre du conducteur on doit vérifier la chute de tension causée par le conducteur-même dans le circuit

Pour chaque calibre on trouve tablée la résistance du fil par 1000 pieds de longueur

On peut déterminer ainsi la résistance totale du conducteur choisi

En connaissant le courant dans le circuit on peut appliquer la loi d’Ohm et trouver la chute de tension provoquée par le fil et la comparer à la chute maximale admissible dans le circuit



Dimensionner les éléments du circuit

Selon le type de charge du circuit on trouve la valeur maximale du courant que doit supporter l’interrupteur

Selon le calibre du fil on trouve la valeur de l’élément de protection (disjoncteur ou fusible)



Example (1)

DONNÉESlongueur totale :

– FB1 + FB2 + FB3 + FB4 = 48”+48”+14”+0”=110”=~10 piedsCourant :

– I = 10 ATension :

– E = 14 Vrégime de fonctionnement :

– Opération continuecomment le fil :

– En harnais - cuivre




Rconducteur= (4.76 x 10)/1000 =0.0476

Calibre du fil( MIL-W-5086)

Intensité nominale(Fil seul dans l’air)

Intensité nominale (Harnais ou conduit)

Résistance max.(/1000pi à 20C)

Section du fil(Circular mills)

AN-20 11 7,5 10,25 1.119

AN-18 16 10 6,44 1.779

AN-16 22 13 4,76 2.409

AN-14 32 17 2,99 3.830

AN-12 41 23 1,88 6.088

AN-10 55 33 1,10 10.443

AN-8 73 46 0,70 16.864

AN-6 101 60 0,436 26.813

AN-4 135 80 0,274 42.613

AN-2 181 100 0,179 66.832

AN-1 211 125 0,146 81.807

AN-0 245 150 0,114 104.118

AN-00 283 175 0,090 133.665

AN-000 328 200 0,072 167.332

AN-0000 380 225 0,057 211.954




Vconducteur = Rconducteur x I = 0.0476 x 10 A =0.476 V

Tension nominaledu système électrique

Chute de tension permise

(Opération continue)


(Opération intermittente)

14 V 0,5 V 1 V

28 V 1 V 2 V

115 V 4 V 8 V

200 V 7 V 14 V




Iinterrupteur = Inominal x 1 = 10 A


Type de Charge (load)

Facteur de Dérogation

28 V.D.C. Lampe 8

28 V.D.C. Inductive (Relais, solénoïde)

4

28 V.D.C. Résistive (Chauffage) 2

28 V.D.C. Moteur 3

14 V.D.C. Lampe 5


2


14 V.D.C. Moteur 2




Le disjoncteur du circuit sera de 15 A

Calibre du fil de cuivre Intensité du disjoncteur (A) Intensité du fusible (A)

22 5 5

20 7,5 5

18 10 10

16 15 10

14 20 15

12 25 (30) 20

10 35 (40) 30

8 50 50

6 80 70

4 100 70

2 125 100

1 150

0 150



Exemple (2)


– 3 m =~ 10 piedsCourant :



– Opération continuecomment le fil :

– Unique – cuivreType de charge :

– moteur




Rconducteur= (1.1 x 10)/1000 =0.011






AN-20 11 7,5 10,25 1.119

AN-18 16 10 6,44 1.779

AN-16 22 13 4,76 2.409

AN-14 32 17 2,99 3.830

AN-12 41 23 1,88 6.088

AN-10 55 33 1,10 10.443

AN-8 73 46 0,70 16.864

AN-6 101 60 0,436 26.813

AN-4 135 80 0,274 42.613

AN-2 181 100 0,179 66.832

AN-1 211 125 0,146 81.807

AN-0 245 150 0,114 104.118

AN-00 283 175 0,090 133.665

AN-000 328 200 0,072 167.332

AN-0000 380 225 0,057 211.954










14 V 0,5 V 1 V

28 V 1 V 2 V

115 V 4 V 8 V

200 V 7 V 14 V








28 V.D.C. Lampe 8


4


28 V.D.C. Moteur 3

14 V.D.C. Lampe 5


2


14 V.D.C. Moteur 2






22 5 5

20 7,5 5

18 10 10

16 15 10

14 20 15

12 25 (30) 20

10 35 (40) 30

8 50 50

6 80 70

4 100 70

2 125 100

1 150

0 150



Exemple (3)


– 120 piedsCourant :



– Opération intermittentecomment le fil :

– CuivreType de charge :

– moteur




Rconducteur= (2.99 x 120)/1000 =0.3588






AN-20 11 7,5 10,25 1.119

AN-18 16 10 6,44 1.779

AN-16 22 13 4,76 2.409

AN-14 32 17 2,99 3.830

AN-12 41 23 1,88 6.088

AN-10 55 33 1,10 10.443

AN-8 73 46 0,70 16.864

AN-6 101 60 0,436 26.813

AN-4 135 80 0,274 42.613

AN-2 181 100 0,179 66.832

AN-1 211 125 0,146 81.807

AN-0 245 150 0,114 104.118

AN-00 283 175 0,090 133.665

AN-000 328 200 0,072 167.332

AN-0000 380 225 0,057 211.954










14 V 0,5 V 1 V

28 V 1 V 2 V

115 V 4 V 8 V

200 V 7 V 14 V








28 V.D.C. Lampe 8


4


28 V.D.C. Moteur 3

14 V.D.C. Lampe 5


2


14 V.D.C. Moteur 2






22 5 5

20 7,5 5

18 10 10

16 15 10

14 20 15

12 25 (30) 20

10 35 (40) 30

8 50 50

6 80 70

4 100 70

2 125 100

1 150

0 150




Les harnais et les conduits doivent être installés de telle manière à empêcher leur déplacement par rapport à la structure pour les protéger contre le frottement

L’installation doit assurer

l’intégrité

• électrique

• mécanique

un aspect esthétique

Le rayon de courbure R > 10 x le diamètre externe du câble

Exception : R > 3 x le diamètre externe auprès des barrettes de connexions

Le câble doit être soutenu avant et après le coude

Voir photo




Les harnais se trouvant dans les puits de roue et sur les atterrisseurs doivent être bien protégés et bien fixés

Pour la protection contre les acides, les solvants et les différents liquides on utilise des manchons, des gaines plastiques avec trous de drainage

Contre les hautes températures on utilise l’amiante ou la fibre de verre et on garde des distances de sécurité

Dans les compartiments accessibles au personnel et/ou fret les harnais doivent avoir une garde mécanique pour ne pas être utilisés comme des appuis

Voir photo mauvais exemple




Dans la proximité des câbles des commandes de vol on doit garder une distance de sécurité de 3 " (7.5 cm)

Pour prévenir les effets des vibrations et des efforts mécaniques auprès des équipements, les câbles doivent avoir un mou après le dernier serre-câble.

Voir photo mauvais exemple

Voir photo




Les conduits lectrices peuvent être métalliques et non métalliques

Les buts des conduits sont d’assurer une protection mécanique aussi qu’une protection électrostatique pour les câbles radio

Les conduits métalliques sont faits en aluminium très fin, parfois recouvert en caoutchouc

Le calibre du conduit doit être ainsi choisi que son diamètre interne soit avec 25% plus grand que le diamètre du harnais qu’il protège




Puisque les fils électriques sont rarement faits d’un seul tronçon, mais à partir de plusieurs segments connectés ensemble, l’utilisation de l’appareillage de connexion est devenu nécessaire.

Des divers segments appartenant à des différents circuits sont reliés en des câbles qui finissent avec des cosses ou des connecteurs

La fonction de cet appareillage est de connecter les fils à d’autres points terminaux qui se trouvent soit aux extrémités d’autres câbles, soit sur les équipements qui doivent être reliés aux circuits




La connexion des fils à d’autres fils ou aux équipements peut être démontable ou permanente

Les connexions non démontables sont rarement utilisées sur les avions à cause des motifs pratiques de remplacement et maintenance

Deux grandes catégories d’appareillage de connexion sont utilisées :

les cosses

les connecteurs



Dénudage des conducteurs

Avant de raccorder les conducteurs à l’appareillage de connexion on doit enlever l’isolant pour créer la possibilité d’un contact électrique parfait

Pour chaque type d’appareillage il y a des prescriptions spécifiques pour la longueur du dénudage

Il y a quand même des principes valables pour n’importe quelle situation :

éviter d’entailler, de couper ou d’endommager les brins métalliques qui composent le conducteur

respecter les normes spécifiant les dégâts admissibles

vérifier fréquemment le tranchant des outils coupants

Voir pince à dénuder



Les cosses

Les cosses sont utilisées pour raccorder les fils aux barrettes de connexion ou aux bornes des équipements

On les utilise aussi pour faire des points de métallisation

Le raccordement des fils aux cosses doit respecter deux principes :

la résistance à la traction du conducteur au niveau de la cosse doit être au moins égale à celle du conducteur seul

la résistance électrique au niveau de la cosse doit être négligeable par rapport à la résistance électrique du conducteur seul

Voir image



Barrettes de connexions

Ce sont des barrettes à plusieurs bornes de contact

Entre les bornes voisines il y a de cloisons isolants pour éviter le contact électrique

Si on désire avoir un contact ferme entre deux bornes voisines on installe un cavalier métallique

Il est recommandable de prévoir des bornes supplémentaires sur une barrette en vue d’une extension future des circuits ou d’un remplacement de toute borne que s’avérerait défectueuse

Plusieurs barrettes sont installées dans une boite de connexions pour prévenir la possibilité d’un contact accidentel

Voir images



Connecteurs

L’ensemble connecteur consiste en fait de deux parties – les réceptacles mâle et femelle

Le contact entre les deux est fait entre les broches du réceptacle mâle et les alvéoles du celui femelle

Le réceptacle femelle est toujours placé du coté du circuit qui fournit l’énergie afin d’éviter toute possibilité de court – circuit entre les broches mâles et la masse lors du branchement ou débranchement

Voir images



Connecteurs

Les standards qui règlent la fabrication et l’utilisation des connecteurs sont les MIL-SPECS et l’identification se fait avec les lettres MS

Les types plus anciens sont marqués AN parce que les normes utilisées était ARMY-NAVY

Chaque connecteur est identifié dans les système du quel il fait part par un code numérique ou alphanumérique

Chaque contact est identifié lui aussi par une lettre ou un nombre

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