11. Перспективы развития сетей постоянного тока.

Дальнейшее развитие авиационных СЭС будет связано с ростом энергопотребностей борта, обусловленных:

• возможной реализацией концепции самолёта с полностью электрифицированным оборудованием;

• появлением гиперзвуковых и воздушно-космических ЛА с энергоёмким оборудованием (рулевыми приводами, мощными приводами топливных насосов и др.). В таких ЛА в зависимости от скорости полёта привод генераторов может обеспечиваться воздушной турбиной (при работе прямоточного воздушно-реактивного двигателя в диапазоне скоростей М = 6 ...10) или ВСУ (при работе ракетного двигателя в диапазоне скоростей М = 10 ...25);

• разработкой новых видов оружия на других физических принципах действия.

Анализ состава потребителей электроэнергии будущих ЛА позволяет сделать вывод о том, что система электроснабжения должна обеспечивать следующие виды напряжения:

-постоянного тока 270 В для питания электроприводных устройств и системы запуска силовой установки;

-переменного тока 200/115 В частотой 400 Гц для питания большей части авиационного и радиоэлектронного оборудования;

-постоянного тока 27 В для энергообеспечения традиционных потребителей, которых целесообразно переводить на питание переменным током или постоянным током повышенного напряжения. При этом для части мощных потребителей (системы отопления, освещения, противообледенительные системы и т.п.) целесообразно использование напряжения переменного тока плавающей частоты.

Наиболее полно в системе 270 В нуждаются электромеханические приводы и электронные системы управления.

В качестве преимуществ СЭС постоянного тока повышенного напряжения над традиционными системами переменного тока отмечают:

- снижение общей массы СЭС на 25 %;

- снижение массы электронных устройств контроля и управления на 40 %;

- улучшение качества электроэнергии (в частности на переходных режимах);

- повышение КПД системы на 15 %;

- исключение перерывов в питании;

- отсутствие ограничений по частоте вращения генератора;

- простоту обеспечения параллельной работы генераторов;

- повышенный уровень безопасности экипажа и обслуживающего персонала.

12. Типы, конструкция проводов систем распределения электрической энергии.

13. Основные правила монтажа и эксплуатации авиационных проводов.

14. Максимальная токовая защита в распределительных сетях.

15. Общая характеристика и классификация систем передачи и распределения электрической энергии на самолетах.

Система передачи и распределения электрической энергии летательного аппарата предназначена для обес­печения надежного подвода электрической энергии от источников к потребителям. В систему передачи и распределения электрической энергии входят: электрическая сеть, центральные и распределительные устрой­ства, защитная и коммутационная аппаратура, устрой­ства для защиты от радиопомех и статического элек­тричества. К системам передачи и распределения предъявляются такие же высокие требования, как и к авиационному оборудованию вообще. Их выполнение обеспечивается рациональной конфигурацией сети, чис­лом проводов, подводящих ток к распределительным устройствам, качеством проводов, правильным монта­жом и выбором соответствующей защиты.

С ети летательных аппаратов классифицируются по роду тока, напряжению, техническому исполнению, спо­собу передачи электрической энергии и другим призна­кам. По роду тока различают сети постоянного и пере­менного тока. По напряжению они делятся на сети низ­кого напряжения (до 30 В) и повышенного напряжения (120—360 в). Сеть подразделяется на питательную и распределительную (первичную и вторичную). Пита­тельной называют часть электрической сети, обеспечи­вающей передачу электрической энергии от источников к центральным распределительным устройствам (ЦРУ). Первичная распределительная сеть — это участки сети, подводящие электрическую энергию от ЦРУ к распре­делительным устройствам (РУ); вторичная распредели­тельная сеть — это участки сети от РУ до потребителей. Участки распределительной сети, подключенные через один аппарат защиты к РУ, составляют фидер. По тех­ническому исполнению первичные распределительные сети делятся на замкнутые и разомкнутые. В замкну­тых ток к РУ подводится по двум и более проводам, в разомкнутых — по одному проводу (каналу).

Разомкнутые сети могут быть радиальными (центра­лизованными), когда все РУ подключаются параллель­но к ЦРУ; магистральными, когда отдельные РУ под­ключаются последовательно друг к другу (рис. 6.1); ре­зервированными (рис. 6.2). К резервированным сетям от­носятся такие, в которых имеется несколько независим мых сетей, дублирующих друг друга. На рис. 6.1 пред­ставлена типовая разомкнутая радиальная сеть само­лета-истребителя, где в качестве основного источника электрической энергии используется стартер-генератор, а в качестве резервного — две аккумуляторные батареи, переключающиеся во время запуска с помощью контак­тора Дг с параллельного соединения на последователь­ное. Мощные потребители подключаются непосредст­венно к ЦРУ. Потребители небольшой мощности и цепи управления получают питание от отдельных РУ через аппараты защиты. Разомкнутые сети выполняются, как правило, одноироводными. Надежность электроснабже­ния в радиальных сетях определяется надежностью одного канала, выход из строя которого ведет к прекра­щению питания потребителей электрической энергии, подключенных к данному РУ.

Замкнутые сети по конфигурации являются петлевы­ми, с одним или несколькими РУ в каждой петле. По способу подсоединения РУ замкнутые сети делятся на централизованные, с параллельным подключением РУ к ЦРУ, и магистральные, с последовательным подклю­чением друг к другу. Замкнутые сети, как правило, многоканальные. На рис. 6.3 представлена трех-, а на рис. 6.4 четырехканальная замкнутая сеть самолета с параллельным подключением отдельных пар РУ. к ЦРУ

Часто на одном самолете применяют различные спо­собы подсоединения РУ. Такие сети, содержащие эле­менты сетей различных типов, называются смешан­ными.

П о способу передачи электрической энергии сети по­стоянного и переменного однофазного тока делятся на однопроводные и двухпроводные. В однопроводных се­тях в качестве второго провода используется корпус

Часто на одном самолете применяют различные спо­собы подсоединения РУ. Такие сети, содержащие эле­менты сетей различных типов, называются смешан­ными.

По способу передачи электрической энергии сети по­стоянного и переменного однофазного тока делятся на однопроводные и двухпроводные. В однопроводных се­тях в качестве второго провода используется корпус

летательного аппарата. Однопроводные сети легче, проще и удобнее в эксплуатации. Однако они создают значительно большие помехи, чем двухпроводные. Кро­ме того, в двухпроводных сетях при замыканиях одного из проводов на корпус не прекращается подвод элек­трической энергии к потребителям. На самолете, корпус которого выполнен из нержавеющей стали или титана, целесообразным. оказывается применение двухпровод­ных сетей, так как использование корпуса в качестве обратного провода связано с большими потерями энер­гии ввиду высоких значений удельных сопротивлений этих материалов,

Для передачи электрической энергии трехфазного переменного тока используются в основном две системы передачи: с заземлением нейтрали и без заземления. Преимущества трехфазной сети с заземленной ней­тралью по сравнению с сетью без заземленной нейтрали состоят в следующем: ниже искажения линейных и фаз­

ных напряжений при несимметричных нагрузках; фаз» ные напряжения получаются без трансформации. К не­достаткам сетей с заземленной нейтралью относятся: большая вероятность возникновения коротких замыка­ний, поскольку любое замыкание проводов на корпус вызывает короткое замыкание сети; защита источников и сетей оказывается более сложной, чем в сетях без заземленной нейтрали. В случае использования генера-торов без заземленной нейтрали замыкание любой от­дельной фазы на корпус не будет коротким замыканием. Однако такое замыкание представляет большую опас­ность, поскольку при соприкосновении с оголенной непо­врежденной фазой члены экипажа попадают под линей­ное напряжение, т. е. опасность поражения электрическим током не исключается

Общая блок-схема системы электроснабжения на пе­ременном токе одного из самолетов представлена на рис. 6.5.