Câblage électrique planeur, pertes de tension des divers composants

[vincent jouvet]

Bonjour,

Comme les copains ne m'entendent pas bien à la radio, j'ai testé batterie, antenne, micro et gain etc : résultat peu probant

Je me lance donc dans la réfection du câblage de mon Pik 30 mais ce n'est pas mon coeur de métier et ne connais pas les règles de l'art.

Nota : Inutile de parler des multi-batteries, interrupteurs et diode parfaite, j'ai bien vu ce qui est passé sur le forum

Pour ma part, je pense simplifier : une batterie pour la radio et une pour le reste car des vols > 10 h sont réguliers à Grenoble

- Une fois les sections de fils augmentés et connecteurs remis à neuf, il reste peu de chose à modifier mais je souhaiterais vos avis.

- Je ne suis pas fan des connections en fiches "faston 6.35" mais n'est pas cherché d'alternatives : avis ? souder, pas souder ? graisser ? visser ?

- Quel système de coupure en surintensité peut être utilisé ? (but limiter la perte de tension ET couper en cas de surintensité)

J'ai observé des pertes de tensions sur des fusibles cylindriques 2 à 6 A : environ 0.3 volts en émission radio avec vario électrique aussi en fonctionnement

Chaque batterie aura une coupure au plus près des cosses de batterie en cas de court circuit : valeur ?? 20A me semble pas mal

Est-ce qu'un fusible de plus gros calibre résiste moins ? résistance d'un disjoncteur ?

Chaque appareil aurait son propre fusible en amont en respectant les spécifications constructeur  

Autre point d'amélioration possible ? ou câblage différent ? 

 

Merci par avance

Vincent

Mise à jour avec liens utiles :

 

http://aviation.derosaweb.net/presentations/documents/Soaring_Aviation_Electrical_Best_Practices_Part_1.pdf

http://aviation.derosaweb.net/presentations/documents/Soaring_Aviation_Electrical_Best_Practices_Part_2.pdf

https://aviation.derosaweb.net/presentations/documents/Soaring_Aviation_Electrical_Best_Practices_Part_3.pdf

« AWG » : https://passionelectronique.fr/conversion-awg-mm2/

 

Modifié le 19 janvier par vincent jouvet
Ajout de liens utiles suite aux recherches

[Godzilla]

Hello,

Tu soupçonnes ton circuit alim sur la radio. C'est une possibilité. Les fils finissent par se dégrader avec le temps. Essaie quand même de prendre la tension au plus prés de la radio quand tu passes en émission, et regarde la chute par rapport à la même mesure sur la batterie. ça te donnera une idée de la perfo de ton alim.

Mes câblages sont môches mais plutôt résistants. Je soude ! (+ gaine thermo) et j'ai définitivement banni les faston (bien montés, ils tiennent, mais j'ai pas confiance)

20A sur la batterie, c'est beaucoup. Je met 7A d'habitude, mais ça change pas grand chose: si tu as un court jus (les fils qui se touchent), il va fumer pareil. Et je met un fusible correspondant aux specs de l'appareil directement avant (genre 3A devant une radio) pour avoir l'esprit tranquille.

J'utilise des fusibles plats, façon auto. C'est facile à trouver en cas de panne. Les petits modèles sont sympas et ne prennent pas de place. Impossibles à changer en vol, mais je n'ai jamais cramé un fusible en vol. ça fait crade dans le tableau de bord. Mais c'est efficace.

Si ça fonctionne pas mieux, il faudra refaire le connecteur sur la radio.  Mais j'y crois pas trop: ta 8.33 est récente. Mais il peut y avoir une soudure pas terrible.

Dans mes recherches de radio faiblarde, la perte de volts (il y en a eu) n'a finalement jamais été la cause. Mais refaire un câblage un peu ancien ne fait jamais de mal. J'ai eu 2 fois des antennes corrodées. Et là c'est misère.

[vincent jouvet]

Voici un site qui m’a été gentiment conseillé et qui regroupe quantité d’informations 

http://aviation.derosaweb.net/presentations/documents/Soaring_Aviation_Electrical_Best_Practices_Part_1.pdf

http://aviation.derosaweb.net/presentations/documents/Soaring_Aviation_Electrical_Best_Practices_Part_2.pdf

c’est en anglais mais facile avec beaucoup de photo explicites 

Si « AWG » ne vous parle pas : https://passionelectronique.fr/conversion-awg-mm2/

Bonne lecture

Et le sujet reste ouvert car il y a sûrement d’autres idées utiles à apporter 

merci 

vincent

[Cyril]

Salut,

20A c'est trop, à la limite tu additionnes les conso de courant nominaux de chaque équipements plus radio en émission et tu prends une marge de 50%, mais 20A c'est trop, si tu n'as pas un court circuit franc ta batterie va bien chauffer avant que le fusible fonde.

Sur une radio, c'est environ 2A en émission (30W sous 13.8V) et le fusible conseillé est 3A.

Un XPDR c'est jusqu'à 1A

Un calculateur c'est aussi 1A

Le FLARM, moins de 0.5A

Dans ce cas et avec une seule batterie pour alimenter ce petit monde (4.5A max), le choix de 7A du fusible de Godzilla est plutôt bien choisi.

 

[Cyril]

Pour les barrettes de raccordement tu peux utiliser des wago, simple, peu encombrants, pratiques et modulables... ils font aussi des 1 to 1, à la manière des splices mais sans soudure donc montage / démontage faciles.

[Florent CEMENCE]

hello,

Citation

20A c'est trop, à la limite tu additionnes les conso de courant nominaux de chaque équipements plus radio en émission et tu prends une marge de 50%, mais 20A c'est trop, si tu n'as pas un court circuit franc ta batterie va bien chauffer avant que le fusible fonde.

Attention à la section du câblage. Petite contribution :

• On détermine le courant max consommé en simultané.
• La section du câblage doit être dimensionnée en fonction de ce courant, avec grosse marge (mais aussi de la perte de tension escomptée : on augmente la section pour diminuer les pertes dans le cas où la longueur du câble est très importante).
• La valeur du fusible est déterminée par le courant max admissible dans le câblage (si différentes sections de câblage, on prend la plus petite). C'est une valeur max, on a le choix de mettre un fusible plus petit, ça protègera d'autant plus. Mais pas plus gros.

Les explications ci-dessus font un raccourci entre courant consommé et valeur du fusible, probablement en considérant que le câblage est toujours bien plus gros donc sans risque. C'est souvent vrai, mais gaff' quand même.

 

[Manuel.sch]

Bonjour,

sur les planeurs de club c'est plus compliqué car ils ont 40 ans et plus, un choix de mise en sécurité au départ des batteries via fusible (fixe ou réarmable et le plus simple) et assure une sécurité.

Pour un perso:

- fusible ou polyswich 4A au départ de(s) batterie(s) est suffisant pour l'avionique. Connecteur XLR fiable

- Cable suffisamment gros pour acheminer l'énergie vers le tableau de bord. Ici j'insiste car bêtement vos fesses  reposent dessus.

D'où aussi choix de cable non inflammable et non propagateur de flamme, Mettre aussi dans critère," pas de dégagement toxique".

Aprés avoir perdu les instruments et griller vos fesses se serait dommage de perdre connaissance via des inhalations de fumé du aux isolants des cables..

 

Bref perso:

1) je sécurise l'intensité max à proximité des batteries (plolyswich ou fusible)

2) Cable d'un bon diamètre, non propagateur de flamme & sans dégagement de fumé toxique 'on trouve cela sur Farnell ou RS.

Une mise en commun batterie à l'origine via des diodes parfaites et un plus kit dévaluation dispo sur MOUSER & DIGIKEY qui vont faire le job (des sujets la dessus sont dans le forum).

& je garde de belle fesses

 

 

[Godzilla]

 

1) J'ai toujours considéré que l'utilisation de fusible adaptés protégeait de la chauffe des câbles et donc de l'émanation de fumées (le fusible a fumé avant que ça chauffe). Je me trompe ?

2) Il arrive qu'on trouve sur les vieux câblages des fils corrodés, impossibles à souder. Et la corrosion semble courir sur tout le fil.
Je m'avancerais en disant qu'il me semble que c'est le plus souvent sur le fil "-".
Quelq'un aurait une explication ?
Dans ce cas, je ne doute pas que la résistance du fil en question a bien diminué. Rien que ça, ça justifie le changement.

3) Un câblage peut être beau ! Il devrait l'être en fait.
Et comme c'est l'hiver, on pourrait aussi compléter ce post par les photos de nos chefs d'œuvres.
Le plus beau recevra nos applaudissements.

Modifié le 2 décembre 2023 par Godzilla

[Athos]

Bonjour

Le problème de départ était le suivant "Comme les copains ne m'entendent pas bien à la radio"…………
Avant de changer tout le câblage as-tu vérifier la puissance sur l'antenne et surtout le taux de modulation, pour cela il faut un TOSmétre et un oscilloscope. Avant de se lancer dans les grandes manœuvres c'est à mon avis le 1ère chose à vérifier.

[Godzilla]

Il y a 2 heures, Athos a dit :

Bonjour

Le problème de départ était le suivant "Comme les copains ne m'entendent pas bien à la radio"…………
Avant de changer tout le câblage as-tu vérifier la puissance sur l'antenne et surtout le taux de modulation, pour cela il faut un TOSmétre et un oscilloscope. Avant de se lancer dans les grandes manœuvres c'est à mon avis le 1ère chose à vérifier.

On est d'accord.

J'utilise ça depuis des années. Il doit y avoir mieux, mais le bidule est solide et toujours dans la voiture.
Surprenant de constater la perte en ligne.

https://www.amazon.fr/1050-Yaesu-Digital-Fréquence-Tos-mètre/dp/B072PC6MHL

[Athos]

Pas très pro ce bidule (un pro vaut dans les 1000€) et j'ai un doute sur la bande fréquence utilisable (100 ou 145 MHz), mais bon ce n'est pas l'essentiel, il faut absolument voir le taux de modulation à l'oscilloscope. Une puissance porteuse de 1W modulée à 100% et beaucoup plus efficace que 6w modulé à 10%. Problème, tout le monde ne dispose pas d'un oscilloscope qui travaille dans la bande VHF.

 

[Bob]

Dans 90% des cas, les problèmes d'émission ou de réception sont provoqués par une connectique défaillante : câble dégradé, connecteurs avec de mauvais contacts... Ou une mauvaise adaptation entre les différents éléments : radio, câblage, casques, micros, antennes.

Une radio (toute seule), elle fonctionne correctement ou elle ne fonctionne pas. Elle ne fonctionne pas à moitié !

Modifié le 4 décembre 2023 par Bob

[Godzilla]

Bob, c'est pas tout à fait exact.

Un radio amateur compétent trouvera à redire à mes explications, qu'il m'en excuse ! (je respecte beaucoup les radios amateurs, beaucoup moins les ateliers radio (idem les ateliers instruments)).

J'ai eu au moins 2 cas où une antenne défaillante (corrodée, dans les 2 cas) a provoqué une diminution de la puissance d'émission. La radio elle même était impactée: elle fonctionnait, même sur un autre planeur, mais mon outil chinois me renvoyait une puissance d'émission de moins d'1 Watt sur les 5 ou 6 attendus. 

Et ces radio, dans leur planeur d'origine, passaient gaiement le contrôle ATC à l'atelier radio, avec la F1 et tout.. Normal avec le récepteur positionné à 1 m de l'antenne. grrr

Le symptôme ? une portée d'émission pourrie, avec une réception absolument nickel, même en ayant refait le câblage. 

La solution : changer l'antenne (FUN !) et réparer/changer les radios. L'anomalie antenne figurait d'ailleurs dans le compte rendu de réparation de la radio.

Sur les planeurs en cause, Le Ros renvoyé par mon instrument chinois était catastrophique : de l'ordre de 4 ou 5, alors qu'il est en dessous de 2 dans le cas d'une antenne en bon état.

 

Athos, le but de cet outil est de diagnostiquer une anomalie sur une installation existante qui a fonctionné normalement par le passé, pas d'optimiser un montage. Sur la plupart des planeurs, le systeme radio (instrum+câble+antenne+micro+HP) fonctionne correctement, des gens plus compétents que moi s'en s'ont occupé. Et eux devaient disposer d'outils très performants et savoir s'en servir. Ce n'est pas mon cas. 

Ce sujet radio est passionnant. Le souci est que la moindre recherche sur le sujet renvoie à des notions théoriques complexes. On manque un peu de recettes de cuisine.

Modifié le 5 décembre 2023 par Godzilla

[Christian Cjqn]

1 mesurer la puissance avec un wattmètre sur une charge sorti émetteur

2 mesurer la puissance sur l'antenne et faire le TOS  (Taux d'Onde Stationnaire)

3 si faisable refaire1 et 2 juste a l'entre de l'antenne

si 1 est correct  et que 2 beaucoup de TOS   essayer d'effectuer 3 et fonction des résultats changer soit le coax  ou soit changer l'antenne.

mais pour effectuer ces mesures il faut un wattmètre Tosmètre , un contact avec les radioamateurs de la région, ils possèdent le matériel pour certain dans cette bande de fréquence.

chose que je pratique dans mon club avec mon matériel

[5 X]

L’antenne vhf est conçue pour fonctionner quand le planeur vole. Son fonctionnement, et donc son TOS sont très perturbés par la proximité du sol quand le planeur est à terre.

Il faudrait pouvoir faire les mesures d’antenne en vol… pas trivial. Comme on  les fait au sol, essayer de le faire sur un plancher en bois surélevé du sol, et/ou soulever la queue du planeur avec des tréteaux en bois.

[Cyril]

Le 01/12/2023 à 14:58, Florent CEMENCE a dit :

hello,

Attention à la section du câblage. Petite contribution :

• On détermine le courant max consommé en simultané.
• La section du câblage doit être dimensionnée en fonction de ce courant, avec grosse marge (mais aussi de la perte de tension escomptée : on augmente la section pour diminuer les pertes dans le cas où la longueur du câble est très importante).
• La valeur du fusible est déterminée par le courant max admissible dans le câblage (si différentes sections de câblage, on prend la plus petite). C'est une valeur max, on a le choix de mettre un fusible plus petit, ça protègera d'autant plus. Mais pas plus gros.

Les explications ci-dessus font un raccourci entre courant consommé et valeur du fusible, probablement en considérant que le câblage est toujours bien plus gros donc sans risque. C'est souvent vrai, mais gaff' quand même.

 

Tu as tout à fait raison.

Comme dans les gros navions (ou nos maisons) quand on cherche à protéger un circuit ce sont les câbles que l'on protège, donc les protections (disjoncteurs) sont dimensionnés en fonction de la section de ces derniers.

En gros, AWG 20 pour tous les équipements avec fusible 2A sauf pour la radio (AWG 18 et fusible 3A) et un disjoncteur réarmable (circuit breaker) en amont avec master switch et en sortie batterie câble AWG 14 et fusible 7A.

 

[Bob]

AWG20 en téflon (PTFE), c'est prévu pour 10 A , ça convient à tout le câblage !

AWG18, c'est 16 A permanent...

[Godzilla]

Le 08/12/2023 à 16:52, Cyril a dit :

Tu as tout à fait raison.

Comme dans les gros navions (ou nos maisons) quand on cherche à protéger un circuit ce sont les câbles que l'on protège, donc les protections (disjoncteurs) sont dimensionnés en fonction de la section de ces derniers.

En gros, AWG 20 pour tous les équipements avec fusible 2A sauf pour la radio (AWG 18 et fusible 3A) et un disjoncteur réarmable (circuit breaker) en amont avec master switch et en sortie batterie câble AWG 14 et fusible 7A.

 

On tient compte des pertes en ligne dans l'électrac batiment ?

[Florent CEMENCE]

Hello,
une autre petite contribution, limite hors sujet. La section d'un câble dépend de plusieurs facteurs dont il faudra prendre le plus restrictif :

• La capacité à que le bordel fonde ou prenne feu : ça dépend de la résistance linéique, du courant moyen, de la T° max admise par l'isolant, si le câble peut dissiper la chaleur facilement ou pas (câble noyé dans un isolant thermique, à l'air libre, ou exposé en plein soleil un jour d'été...c'est pas pareil)
• La chute de tension tolérable au bout du câble : ça dépend de la section, de la longueur, et du courant instantané. C'est valable pour le conducteur positif, mais aussi négatif. Aussi, les équipements branchés au bout d'une paire d'alimentation commune subissent tous les variations de tension provoquées par chacun des équipements (exemple : un gros consommateur qui provoque 1 volt de chute de tension, occasionne 1 volt de chute de tension pour tous les autres équipements qui utilisent la même paire d'alimentation. Si problème, une tactique consiste à utiliser 1 paire d'alimentation séparée depuis la batterie pour le gros consommateur).
• les difficultés pratiques pour la tenue mécanique et réaliser les connections (un truc minuscule...non merci)
• Hors sujet car pas concerné : ça dépend aussi des fréquences à faire passer à cause de l'effet de peau.

C'est notamment pour ces raisons que les us et coutumes (courant max autorisé dans telle ou telle section) sont différents dans le bâtiment, dans l'aéro, dans l’électronique...pour un paratonnerre...

Ceci dit, dans les planeurs les choses sont relativement peu complexe et je suis d'accord avec tous les messages précédant. Il faut juste se méfier des "courants max admissibles en fonction de la section" que l'on trouve dans les docs ici et là : Quelles conditions? Quelle augmentation de T° tolérée ? quelle chute de tension sur grande longueur ? ...etc.

Comme c'est super chiant de tout évaluer précisément, au regard des conséquences négligeables dans un planeur (prix d'un câble, poids d'un câble...), le calcul à la louche fini par être majorer largement

++

Modifié le 10 décembre 2023 par Florent CEMENCE

[Cyril]

Le 08/12/2023 à 17:31, Bob a dit :

AWG20 en téflon (PTFE), c'est prévu pour 10 A , ça convient à tout le câblage !

AWG18, c'est 16 A permanent...

Sur les gros avions on est, pour du DC en 28V, sur du

• AWG 22 avec circuit breakers 3A, 5A et parfois 7.5A
• AWG 20 avec C/B 7.5A
• AWG 18 avec C/B 10A
• AWG 16 avec C/B 15A

Comme dit Florent juste au dessus, il y a les contraintes mécaniques et mécano travailler sur des gauges < 20 (soudures) devient un peu plus chiant, plus on sera sur de petites gauges, plus on sera fragile également et sensible aux chocs, vibrations.....

Pour les quelques grammes potentiellement économisés, on fragilise l'installation.

[Godzilla]

Attention, les valeurs sont très différentes pour 12 V.

Voir ici des recettes de cuisine. Au passage, une batterie dans la queue a besoin d'une section de câble plutôt balèze

https://mon-fourgon-amenage.fr/electricite/section-de-cable

Intensité en Ampères :

 

 

Modifié le 12 décembre 2023 par Godzilla

[vincent jouvet]

Merci aux contributeurs 

Nous avons maintenant un bonne base documentaire pour les passionnés de maintenance hivernale 

[M. Scherrer]

Hello

Finalisant le même genre de chantier que Vincent suite à l'install d'un Kduo, je vous livre quelques ressources supplémentaires glanées à cette occasion, spécialisées norme aéronautique M27500.

• La version "recette prédigérée" fonction de l’ampérage visé ici
• La version abaque complète pour comprendre pourquoi on en arrive là ici

Le plus gros cable blindé 2 brin en aero M17500 que j'ai pu trouvé est du AWG20 :

- on arrive a rester sous les 0.5V de chute de tension / 1.6W de perte / 10deg d'augmentation de temperature cable sous 4A continus pour des longueur jusqu'a 3m
- on arrive a rester sous les 0.7V de chute de tension / 5W de perte / 35deg d'augmentation de temperature cable sous 7A continus pour des longueur jusqu'a 3m

Ca parait pas mal pour une utilisation planeur :
- Couvre l'emission de la radio sur le cable principal en plus de l'alim de l'avionique avec un bilan énergétique honnete.
- Ceci pour une distance typique tableau bord - batterie quand celle ci est secteur longeron (au moins pour un monoplace)
- Marge en temperature isolant importante (acceptant >150deg, contre 80deg "dans le civil")

Par contre je tire quand même un 2eme cable d'alim pour le Kduo, car il a beau faire seulement 120mA en moyenne, il y a pas mal de variation de tension transitoire sur la ligne qui embêtent l'ecran de mon Butterfly vario...

Matthieu

PS : avant le 21 mars, on est toujours sur de la maintenance hivernale !