45. Требования, предъявляемые к точности стабилизации напряжения в системах электроснабжения летательных аппаратов.

Нормативным документом, определяющим требования к напряжению в системах электроснабжения ЛА является на сегодняшний день Государственный стандарт союза ССР. Наименование стандарта – Общие требования и нормы качества электроэнергии. ГОСТ 19705 – 89 (СТ СЭВ 4333 – 84). Дата введения стандарта 01 января 90 года. Настоящий стандарт распространяется на первичные и вторичные системы электроснабжения самолётов и вертолётов, устанавливает требования к качеству электроэнергии в установившихся и переходных режимах и к входным устройствам питания приёмников электроэнергии.

Система электроснабжения при эксплуатации в соответствии с техническими условиями и питания от бортовых или наземных систем генерирования должны обеспечивать на выводах приёмников качество электроэнергии, соответствующее требованиям настоящего стандарта при всех условиях работы и состояния окружающей среды.

При нормальной работе система электроснабжения должна состоять не менее чем из двух независимых каналов или подсистем, за исключением самолётов и вертолётов, имеющих один двигатель, на которых допускается применять одноканальные основные системы электроснабжения, если электропитание приёмников электроэнергии, необходимых для безопасного полёта и посадки, обеспечивается другими средствами.

Допускается электрическое соединение независимых подсистем.

Первичная и вторичная системы электроснабжения должны выполняться двух видов:

(даа, Игорь поставь здесь цифры) переменного трёхфазного тока постоянного частоты;

постоянного тока.

В технически обоснованных случаях допускаются следующие виды систем электроснабжения:

первичные – переменного трёхфазного тока переменной частоты;

вторичные – переменного однофазного тока постоянной частоты;

специальные.

Системы электроснабжения должны быть соединены с корпусом самолёта или вертолёта:

силовой нейтралью – для трёхфазной системы;

минусовым проводом – для системы постоянного тока;

одним проводом – для однофазной системы.

При неэлектропроводящей конструкции самолёта или вертолета допускается прокладка нейтрального, минусового, обратного или общего провода.

Работа первичной системы электроснабжения и связанной с ней вторичной системы не должна зависеть о работы других систем электроснабжения, не относящихся к рассматриваемым.

Уровень напряжения радиопомех, создаваемых системами электроснабжения в точках подключения системы генерирования к системе распределения, в децибелах по отношению к 1 мкВ не должен превышать значений, указанных в таблице № 1.

Таблица № 1. Допустимые уровни напряжения радиопомех системы электроснабжения

Диапазон частоты, f, МГц	Уровень напряжения радиопомех, ДБ, не более.
От 0,01 до 0,15 включит.	90 – 28,90 tg f/0,01
Св. 0,15 до 0,5 включит.	66 – 22,97tgf/0,15
Св. 0,50 до 6,00 включит.	54 – 12,97tgf/0,5
Св. 6,00 до 100,00 включит.	40

Системы электроснабжения должны быть контролепригодны. Характеристики контролепригодности определяют по ГОСТ 19838.

Фазы трёхфазных систем электроснабжения должны быть обозначены: А, В, С.

Напряжения в фазах должны достигать амплитудных значений в прямом порядке – А, В, С. Выводы источников электроэнергии должны быть обозначены в соответствии с порядком чередования фаз.

Конструкция управления и защита источников, их пускорегулирующей аппаратуры, элементов системы распределения электроэнергии и приёмников должны быть таким, чтобы выход из строя любого источника, его аппаратуры, элемента системы распределения или приёмника и их отключение от системы не могло вызвать отклонения параметров электроэнергии на элементах системы распределения, не соединённых непосредственно с вышедшим из строя источником, его аппаратурой или элементом системы распределения за предельные значения, установленные стандартом для нормальной работы.

Требования к качеству электроэнергии, устанавливаемые стандартом, относятся к электроэнергии на входных выводах приёмников при всех режимах работы системы электроснабжения, если для конкретного значения параметра качества нет уточнения места измерения или режима работы системы.

Для точек регулирования принимаются только значения установившегося напряжения.

Требования к качеству электроэнергии.

Система электроснабжения переменного трёхфазного тока постоянной частоты.

Система электроснабжения переменного трёхфазного тока постоянной частоты должна быть трёхпроводной с соединением фаз в звезду, номинальным напряжением 115/200 В и номинальной частотой 400Гц. Нейтральные точки обмоток источников электроэнергии должны быть соединены с корпусом самолёта или вертолёта, который используется как четвёртый провод в системе распределения электроэнергии. При неэлектропроводности конструкции самолёта или вертолёта допускается прокладка нейтрального провода.

Базовыми параметрами электроэнергии являются параметры фазы. Линейные параметры определяют на основе установленных параметров фаз.

Однофазные приёмники должны быть распределены между фазами каждого канала трёхфазной системы электроснабжения, чтобы разность нагрузок наиболее и наименее нагруженных фаз не превышала:

при нормальной или частичной работе – 5% номинальной мощности канала или 15% мощности фазы источника;

при аварийной работе – 10% номинальной мощности канала или 30% мощности фазы источника.

Угол сдвига фаз между векторами напряжений любых соседних фаз нормальной, частичной или аварийной работе должен составлять 116 – 1240.

Значения установившегося напряжения должны соответствовать указанным в таблице, при этом значения частоты и неравномерность нагрузок должны соответствовать параметрам указанным в соответствующих таблицах.

Небаланс напряжений при неравномерности нагрузок фаз для нормальной и частичной работы системы электроснабжения должен быть не более 3 В. При питании от аварийного источника электроэнергии небаланс должен быть не более 4 В. При нормальной или частичной работе и неравномерности нагрузок фаз более 5% мощности системы небаланс напряжений должен быть не более 4 В.

Коэффициент амплитудной модуляции напряжения в установившемся режиме работы при импульсно-периодической нагрузке с cosφ (коэф. мощности), равным 0,95 и более, амплитудное значение силы тока которой в импульсе равно 7% номинального амплитудного значения силы тока канала (источника), должен быть не более 1%. Частотные составляющие огибающей кривой амплитудной модуляции напряжения должны находиться в пределах, указанных в госте на схемах-чертежах.

Несинусоидальность напряжения в установившемся режиме работы должна быть такой, чтобы при трёхфазной двухполупериодной трансформаторно-выпрямительной нагрузке, равной 25% мощности канала (источника), выполнялись следующие требования:

коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения был не более 8%;

действующее значение любой отдельной высшей гармоники частоты до 10 кГц было не более 5% действующего значения первой гармоники напряжения;

действующее значение любой высшей гармоники частоты 10 кГц и более не превышало значения, установленного стандартом;

коэффициент амплитудного значения напряжения был равен 1,41 ±0,15;

- постоянная составляющая напряжения была не более ± 0,1 В.

Импульсы напряжения, поступающие на питающую шину системы при отключениях приемников электроэнергии, должно быть в пределах от минус 70 до 70 В (амплитудное значение) длительностью от 0,05 до 5 мкс и накладываться на напряжение шины в момент поступления.

При нормальной или частичной работе системы электроснабжения и внезапных изменениях нагрузки от 10 до 160% мощности канала (системы) и обратно приведённое переходное напряжение должно укладываться в пределах определяемых стандартом (чертежами-схемами).

Преобразование напряжения в переходных режимах в приведённые переходные напряжения указаны в госте в приложении.

При нормальной или частичной работе системы электроснабжения может иметь место перерыв электропитания длительностью не более 80 мс, после чего значения приведённого переходного напряжения при восстановлении питания должны укладываться в пределы указанные в госте.

При нормально работе системы электроснабжения значения приведённого переходного напряжения также указаны в госте.

Установившаяся частота переменного тока при нормальной или частичной работе должна находиться в диапазоне от 380 до 420 Гц, а при аварийной работе – в диапазоне от 360 до 440 Гц.

Скорость изменения частоты из-за ухода её в пределах допусков установившегося режима работы должна быть не более 2,5 Гц/с.

Коэффициент модуляции частоты при установившейся работе системы электроснабжения должен быть не более 1 % номинальной частоты.

Частотные составляющие огибающей кривой модуляции частоты находятся в пределах, указанных гостом.

При нормальной или частичной работе системы электроснабжения и внезапных изменениях нагрузки от 10 до 160 % мощности канала (системы) и обратно значения переходной частоты должны соответствовать указанным гостом.

В технически обоснованных случаях в установившемся режиме земного малого газа силовой установки по согласованию с заказчиком при нормальной или частичной работе системы электроснабжения переходные процессы должны укладываться в пределах указанные в госте:

пневмомеханических приводов постоянной частоты вращения при изменениях нагрузки от 0,05 до 1,05 номинальной мощности;

гидролопаточных приводов при изменениях нагрузки от 0,05 до 0,55 номинальной мощности.

При ненормальной работе системы электроснабжения значения переходной частоты должны укладываться в пределах указанных в госте.

При изменении частоты от 360 Гц в сторону её уменьшения отношение частоты к напряжению (f/U) не должно быть менее, указанной величины по госту.

При нормальной работе одного из раздельно работающих каналов системы электроснабжения защита соответствующего канала должна выдавать сигнал на отключение канала распределения электроэнергии от неисправного источника и подключение его к исправному источнику не более чем за 7 с (если такое переключение предусмотрено).

Среднее значение установившегося напряжения фаз в точках регулирования допускается изменять (вручную) с помощью установок регуляторов напряжения от 118 до 114 В.

Система электроснабжения постоянного тока.

Система электроснабжения постоянного тока должна быть однопроводной номинальным напряжением 27 В. Минусовой вывод источника электроэнергии должен быть соединён с корпусом самолёта или вертолёта, который используется как второй провод в системе распределения электроэнергии. При неэлектропроводящей конструкции самолёта или вертолёта допускается прокладка минусового провода.

Установившееся напряжение должно соответствовать указанному в таблице № 2.

Таблица № 2. Диапазоны установившихся напряжений

Точка измерения	Диапазон напряжения, В, при работе системы
	Нормальной или частичной	ненормальной	аварийная
Выводы приёмника	24,0 – 29,4	21,0 – 31,5	18, - 31,0
Точка регулирования в системе с регулируемым источником	27.0 – 29,0	24.0 -31,5	20,0 – 29,0
Точка подключения нерегулируемого выпрямительного устройства	25,4 – 29,4	21,0 – 31.5	20,0 – 31.0

Коэффициент пульсации напряжения постоянного тока должен быть не более 7,4 % нормального значения.

Частотные составляющие пульсации напряжения должны укладываться в пределы, указанные в госте, в диапазоне частоты от 0,01 до 10 кГц и соответствовать госту в диапазоне часто от 10 кГц и более.

Импульсы напряжения, поступающие на питающую шину системы при отключениях приёмников электроэнергии, должны быть в пределах от минус 50 до 50 В (амплитудное значение), длительностью от 0,05 до 5 мкс и накладывается на напряжение шины в момент поступления.

При нормальной или частичной работе системы электроснабжения, питаемой генераторами постоянного тока, и внезапной изменениях нагрузки от 10 до 160 % мощности канала (системы) и обратно значения приведённого переходного напряжения должны укладываться в пределы указанные гостом.

При нормальной или частичной работе системы электроснабжения, питаемой генераторами постоянного тока, может иметь место перерыв электропитания длительностью не более 80 мс, после чего значения приведённого переходного напряжения при восстановления питания должны укладываться в пределы указанные гостом.

При ненормальной работе системы электроснабжения, питаемой генераторами постоянного тока, значения приведённого переходного напряжения должны укладываться в пределы установленные гостом.

При нормальной или частичной работе системы электроснабжения, питаемой выпрямительными устройствами, значения приведённого переходного напряжения должны укладываться в пределы указанные гостом.

При нормальной или частичной работе системы электроснабжения, питаемой выпрямительными устройствами, может иметь место перерыв электропитания длительностью не более 80 мс, после чего значения приведённого переходного напряжения при восстановления питания должны укладываться в пределы указанные гостом.

При запуске авиадвигателей и бортовых вспомогательных силовых установок от наземных и бортовых источников электроэнергии напряжение на распределительных шинах систем электроснабжения может снижаться до 10 В в течение не более 1 с и до 14 В в течение не более 5 с с последующим восстановлением напряжения до значения не менее 15 В в течение не более 40 с. Характеристики, работоспособность и условия эксплуатации приёмников, которые должны работать или оставаться включёнными в течение запуска авиадвигателей или вспомогательной силовой установки, должны быть указаны в нормативно-технической документации.

При ненормальной работе одного из раздельно работающих каналов системы электроснабжения защита соответствующего канала должна выдавать сигнал на отключение канала распределения электроэнергии от неисправного источника и подключение его к исправному источнику не более чем за 7 с (если такое подключение предусмотрено).

Вторичная система электроснабжения переменного однофазного тока постоянной частоты.

Система электроснабжения переменного однофазного тока постоянной частоты должна быть однопроводной нормальным напряжением 115 В и нормальной частотой 400 Гц. Одним из выводов источника электроэнергии должен быть соединён с корпусом самолёта или вертолёта, которые используются как второй провод в системе распределения электроэнергии. При неэлектропроводящей конструкции самолёта или вертолёта допускается прокладка обратного или общего провода.

Установившееся напряжение должно соответствовать таблице № 3.

Таблица № 3. Установившиеся напряжения СЭС переменного тока

Точки измерения	Диапазон измерения, В, при работе системы
	Нормальный или частичный	нормальный	аварийный
Выводы приёмников	108 – 119	100 - 127	104 – 122
Точка регулирования	115 - 119	105 – 125	112 - 120

Несинусоидальность напряжения в установившемся режиме работы должна быть такой, чтобы:

коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения был не более 8%;

действующее значение любой отдельной высшей гармоники частоты до 10 кГц было не более 5% действующего значения первой гармоники напряжения;

действующее значение любой высшей гармоники частоты 10 кГц и выше не превышало значения, установленного гостом;

коэффициент амплитудного значения напряжения был равен 1,41±0,15;

постоянная составляющая напряжения была не более ± 0,1 В.

Вывод: ГОСТ является документом регламентирующим вопросы качества и рамки в которых допускается отклонение параметров электрической энергии в сети ЛА как по постоянному так и по переменному току.