Назначение, классификация и требования, предъявляемые к авиационным электрическим сетям.

Вопросы для экзамена

«Электрические сети и системы распределения электроэнергии»

 

Назначение, классификация и требования, предъявляемые к авиационным электрическим сетям.

Бортовая система электроснабжения летательных аппаратов (бортовая СЭС ЛА) - система электроснабжения, предназначенная для обеспечения бортового электрооборудования летательного аппарата электроэнергией требуемого качества. Системой электроснабжения принято называть совокупность устройств для производства и распределения электроэнергии.

Начиная с 20-х годов прошлого века, на самолётах стали использоваться генераторы постоянного тока на 8, затем — на 12, и, наконец, на 27 вольт. Для питания бортового оборудования и систем ЛА в настоящее время применяется электроэнергия постоянного тока напряжением 27 вольт, переменного однофазного или трёхфазного с нейтралью тока с напряжением 208/115 вольт, частотой 400 Гц, переменного трёхфазного без нейтрали тока напряжением 36 вольт 400 гц. Суммарная мощность генераторов на борту может составлять от 20 кВт для небольших самолётов или вертолётов до 1000 и более кВт для тяжёлых ЛА.

В состав бортовой СЭС входят источники тока, аппаратура регулирования, управления и защиты, собственно бортовая сеть с распределительными устройствами, устройствами защиты цепей потребителей, а также устройствами защиты от радиопомех, статического электричества и электромагнитных излучений. Различают первичные и вторичные источники электроэнергии. К первичным источникам относят бортовые электрогенераторы и аккумуляторные батареи. Ко вторичным источникам относят трансформаторы и преобразователи.

Надёжность системы электроснабжения ЛА является одним из основополагающих факторов безопасности полёта. Поэтому предусматривается комплекс мер для надёжности функционирования и повышения живучести бортовой СЭС ЛА. Как правило, применяют основные, резервные и аварийные источники электроэнергии. Основные источники обеспечивают потребности в электроэнергии в нормальных условиях полёта. Резервные источники питают потребители при нехватке мощности основных источников, вызванной отказами в СЭС. Аварийные источники питают только жизненно важные системы ЛА (потребители первой категории), без которых невозможно безопасное завершение полёта.

На электрооборудование летательных аппаратов действует ряд неблагоприятных факторов - вибрации, ускорения, большие перепады температуры и давления, ударные нагрузки, агрессивные среды паров топлива, масел и спецжидкостей, иногда очень едких и токсичных. Конструктивными особенностями агрегатов электрооборудования летательных аппаратов является очень высокое качество изготовления, высокая механическая и электрическая прочность при минимальном весе и габаритах, пожаровзрывобезопасность, относительная простота в эксплуатации, полная взаимозаменяемость однотипных изделий и т. д.

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 Uл/Uф = 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).