Особенности построения и эксплуатации авиационных электрических сетей

Эксплуатация электрических сетей осуществляется в соответствии с наставлением по инженерно-авиационной службе, единым регламентом и инструкцией по эксплуатации данного типа ЛА.

Техническая эксплуатация электрических сетей ЛА обеспечивается специалистами по авиационному оборудованию. Все работы, связанные с ремонтом сетей, заменой проводов и защитной аппаратуры, независимо от того, какими специалистами они выполняются, производятся под контролем специалистов по электрооборудованию ЛА.

При эксплуатации электрических сетей необходимо следить за:

· общим состоянием изоляции проводов и их экранировки;

· качеством прибортовки жгутов, заделки и пайки проводов в местах соединения;

· надежностью контактных соединений.

Сращивание поврежденных проводов допускается только с помощью горячей пайки с применением канифоли и специального припоя (например ПОС-40) или холодной пайки под давлением, а также с помощью соединительных втулок и индивидуальных разъемов. Сращивание нескольких проводов в одном соединении жгута не допускается.

Прокладка новых участков сети выполняется только из целых проводов. При замене провода сечение нового берется равным или, как исключение, ближайшим большим по сечению проводом того же типа, что и заменяемый.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

· производить монтажные и демонтажные работы с электрическими устройствами и проводами, оставлять открытыми распределительные устройства и клеммовые панели, если бортовая сеть включена под напряжение;

· устанавливать аппаратуру защиты, которая не соответствует номинальным токам и напряжениям;

· подключать потребители типы и мощности которых не предусмотрены схемой;

· подключать провода в местах не предусмотренных монтажной схемой, а также под один контактный болт более трех проводов у распределительных устройств более двух проводов у коммутационной аппаратуры;

· присоединять провода без наконечников или с необлуженными концами;

· нарушать и изменять маркировку проводов, экранировку и прибортовку жгутов;

· прибортовывать жгуты и провода к трубопроводам бортовых систем;

· допускать касания проводов и жгутов о подвижные части и трубопроводы;

· оставлять неизолированными свободные концы проводов;

· использовать не предусмотренные изоляционные материалы;

· определять наличие напряжения в цепи замыканием проводов или касанием их о корпус ЛА.

При отыскании неисправности электрическую цепь разбирают на участки и методом исключения находят цепь с обрывом или коротким замыканием с помощью ампервольтметра (тестера ТТ-1, С-20 и др.).

Требования, определяющие особенности функционирования системы

1. Качество и параметры электроэнергии должны отвечать требованиям соответствующих нормативных документов.

2. Каждая СЭС для увеличения надежности должна включать в свой состав не менее двух каналов. Только для небольших спортивных, учебных, санитарных, сельскохозяйственных ЛА допускается одноканальная СЭС с резервированием от вспомогательной силовой установки (ВСУ).

3. Все источники электрической энергии каналов первичной и вторичной СЭС должны быть однотипными, кроме подсоединяемых к ВСУ и аварийных источников. Первичные источники на многодвигательных самолетах должны устанавливаться на всех маршевых двигателях. Количество каналов генерирования должно быть равно или кратно количеству двигателей.

4. Мощность СЭС должна быть достаточной для обеспечения электроэнергией приемников при всех возможных сочетаниях их включения.

5. Типовые СЭС должны быть построены таким образом, чтобы любое единичное повреждение элементов каждого источника (включая аппаратуру регулирования и защиты) не приводило к отказу элементов и не вызывало отказ неповрежденных цепей.

6. При отказе одного источника при двух и трёх однотипных источниках, установленных на борту, и отказе двух источников при четырёх и более источниках, размещаемых на борту, должно сохраняться или автоматически восстанавливаться питание всех потребителей первой и второй категорий.

7. При отказе всех генераторов, установленных на маршевых двигателях, должно быть обеспечено функционирование потребителей 1-й категории.

8. Если в режиме запуска ВСУ в полёте качество электрической энергии выходит за пределы, установленные нормативными документами для аварийной работы, необходимо обеспечить электропитание системы запуска ВСУ и потребителей первой категории от раздельно работающих источников электроэнергии.

9. На борту ЛА должны быть предусмотрены средства, предотвращающие включение наземного источника с обратной полярностью или с обратным чередованием фаз.

10. Потребители первой категории должны быть присоединены к аварийным шинам. К этим же шинам подключаются аварийные источники электроэнергии.

11. Режим работы, в которых приемники электроэнергии переключаются на питание от аварийных источников не должен возникать чаще, чем крайне невероятное событие.

Основные обобщенные требования, предъявляемые к СЭС

Требования, общие для всех систем авиационного оборудования: минимальная масса, низкая стоимость и небольшие эксплуатационные расходы, высокая надежность и живучесть, максимальная стандартизация и унификация, электромагнитная совместимость с другим оборудованием безопасность обслуживания и др..

В соответствии с назначением СЭС бывают основные, вспомогательные (резервные), аварийные и специальные.

Основная СЭС предназначена для электропитания всех приемников в течение всего полета ЛА.

Вспомогательная СЭС обеспечивает питание ограниченного количества приемников в наземных условиях при неработающей силовой установке или выполняет функции аварийного электроснабжения в полете при полной или частичной потере питания от основной СЭС.

Аварийная СЭС осуществляет электропитание в полете ограниченного количества жизненно важных приемников при полной потере электроснабжения от основной или вспомогательной системы, если она предусмотрена на ЛА.

Специальная СЭС обеспечивает электроэнергией только один определенный объект (систему противооблединения винта, специальную аппаратуру и др.).

По роду тока различают системы электроснабжения переменного и постоянного тока, а по напряжению – СЭС низкого и высокого напряжения. Системы переменного тока различают по частоте – система постоянной частоты и система переменной (плавающей частоты).

На современных отечественных самолетах и вертолетах используются следующие первичные СЭС:

· трехфазного переменного тока постоянной частоты (400 Гц) повышенного напряжения U л/ U ф = 208/115 В;

· постоянного тока низкого напряжения (27 В);

· трехфазного переменного тока переменной частоты.

Применяемые вторичные СЭС включают системы:

· однофазного переменного тока постоянной частоты (400 Гц) повышенного напряжения (115 В);

· трехфазного переменного тока постоянной частоты (400 Гц) пониженного напряжения (36 В);

· трехфазного переменного тока (400 Гц) повышенного напряжения (208 В);

· постоянного тока пониженного напряжения (27 В).

По составу источников СЭС подразделяются на простые системы, выполненные только на один вид переменного или постоянного тока, и смешанные системы, выполненные на два рода тока (т.е. системы с генераторами переменного тока и системы с генераторами постоянного тока).

Системы электроснабжения переменного тока выгодно характеризуются следующими качествами:

• меньшей массой системы из-за меньшей массы сети (повышенное напряжение), электрических машин (большие допустимые частоты вращения и отсутствие коллектора) и коммутационных аппа­ратов (меньше ток и более легкие условия гашения дуги). Удельная масса первичной СЭС переменного тока составляет 6—7,5 кг/(кВ • А), удельная масса вторичной СЭС постоянного тока 20—26 кг/кВт;

• простотой преобразования переменного тока в постоянный и переменный ток другого уровня напряжения;

• высокой надежностью при работе в высотных условиях;

• отсутствием коррозии мест крепления про­водников к корпусу.

К недостаткам системы переменного тока посто­янной частоты относятся:

• трудности получения постоянной частоты — требуется или привод постоянной частоты враще­ния генератора, или статический преобразователь частоты для питания потребителей переменного тока постоянной частоты. И то, и другое сложно реализовать в производстве и при эксплуатации;

• более сложная организация параллельной работы (требуется регулирующая аппаратура повы­шенной точности и как следствие повышенной сложности);

• более сложные системы передачи и распреде­ления электроэнергии, аппаратура регулирования, защиты и управления;

при аварийной ситуации вспомогательная силовая установка не обладает способностью, свой­ственной аккумуляторной батарее, мгновенно обес­печивать электроснабжение и запускается только на определенной высоте, а для осуществления процедуры пуска самолет должен сню сотности ВСУ.

Достоинствами системы постоянного тока явля­ются:

• простой и экономичный непосредственный привод генераторов постоянного тока (коллектор­ных и бесколлекторных) от маршевых двигателей;

• использование генераторов постоянного тока в качестве стартеров для запуска маршевых двига­телей и двигателей ВСУ;

• простая аварийная СЭС, где аккумуляторная батарея имеет те же параметры электроэнергии, что и основная СЭС;

• высокая эффективность электромеханизмов с двигателями постоянного тока благодаря более высокому пусковому моменту и возможности реа­лизации простых и экономичных способов измене­ния частоты вращения;

• простота однопроводной сети;

• высокая безопасность обслуживания;

• простота реализации параллельной работы генераторов;

• простота аппаратуры регулирования, защиты и управления.

К недостаткам системы постоянного тока отно­сятся:

• большая масса СЭС из-за наличия в ней низ­ковольтной сети и электрических машин с массив­ным щеточно-коллекторным узлом. Удельная масса первичной СЭС постоянного тока составляет 14— 16 кг/кВт, удельная масса вторичной СЭС перемен­ного тока постоянной частоты с электромашин­ными преобразователями — 50—60 кг/(кВ • А) (при использовании статических преобразователей удель­ная масса та же, но КПД источников заметно выше);

• меньшая надежность в высотных условиях коллекторных машин и коммутационной аппаратуры.

С внедрением СЭС повышенного напряжения (270 В) ряд недостатков системы постоянного тока устраняется.