第八章 飞机直流配电系统

二. 飞机综合电气控制系统的构成 电气系统处理机ESP：控制电源系统的运行和停止， 负载检测，总线控制、协调、显示、通讯。 电气系统监控机EMP：一般采用双机冗余，一台主控，一台监 控 GCU：控制发电系统。 电气负载管理中心（ELMC）：配电中心（汇流条）， SSPC， 埋入式终端→（总线接口、微处理器其他接口） 远程终端RT（相当于BPCU）：汇流条监测，外电源监测， 周边负载管理。
二. 电网保护器 TB型普通保险丝：安秒特性，分断能力 GB型惯性保险丝：普通金属丝：大短路电流 粗铜片：长期过载保护。 ZKC自动保护开关：可回复，双金属体。
三. 保护器的选择 TB用于导线保护 GB用于过载保护，短路保护 ZKC：介于TB和GB之间。 保护器的特性稍低于保护对象的特性（损伤特性）： 最大限度的利用保护对象的热特性。 热保护器/电流保护器的缺陷：环境条件影响。
二. 按发热选取导线的截面积 1 计算电流 开式电网：由负载确定。 闭式电网： 负载线容易确定。 汇流条间连线： （1）电流比较难以确定:电流分配与各段导线电阻有 关，而导线R又是S的函数。 （2）逐次逼近法求解: 先假定S，计算电流分配，再 按导线发热和电压降修正S。
2 工作条件
散热：导线越粗，I越大，但并不按比例加大。 ↓ 允许J越小，∵散热差。 0.5mm2，14A，J=28A/mm2； 2.5mm2，40A，J=16A/mm2； 允许工作温度：导线材料耐热性能，t高J大。 成束导线：线束直径大，则散热困难, J小。 负荷率：线束内同时载流的导体数与该线束总导体 数之比。负荷率越高，允许导体载流量小。 经常发热和通电的在线束外层。 环境：发动机舱，客舱。 工作时间：短，载流量大。 3 专用标准：HB5795 《航空电线载流量表》
二．对飞机配电系统的要求： 1．高可靠性，强生命力：排除故障，限制故障范围 2．保证用电设备端电能质量。 3．重量轻 4．易于安装、检查、维修和改装。 5．EMI：接地、滤波、屏蔽，抗干扰能力强。
三．单线制和双线制电网
单线制优点：重量轻、电压损失小、连接次数少、开 关尺寸小、使用安装方便、消除导线与 机体间的静电感应。 缺点：易发生对地短路。 双线制：复合材料机体，机体不导电。 导线接地不会引起短路故障，可靠性高
供电质量是一个重要考虑方面：影响设备的性能和重量。 调节点电压：28.5V 调节器误差: ±1.2V⇒ 调节点变化: 27.3V~29.7V 线路压降: 0~3V ⇒ 用电设备端压: 24.3V~29.7V 调节精度: 27V ±10% 1) 提高电源稳压精度: 成本高 2) 降低线路压降: 线粗,重
In In
I1L
I2L
I(n-1)L
InL
2 根据允许△U确定ri ，从而确定S。 3 与按发热计算的比较：取大者。
四. 按机械强度 小电流导线，最小导线线面积。 五. 短路电流计算：与短路点有关系。 选择 选择性：只切除故障部分，切除部分越少越好。 快速性：防止故障蔓延 减小短路故障引起的导线热应力 减小电网电压降低的时间 灵活性：保护器对保护范围内的故障或不正常状态的 反应能力
三. 按允许电压损失计算 1 电压损失计算： 线路压降：导线电阻压降、固定或活动触点的 接触压降
集中用电设备
∆U = I1r1 + I 2 r2 + .......I n rn 1 n = ∑ I i ri = ∑ I ili γS i =1 i =1
I1 I1 I2 I2 I3 I3
S
n
In-1 In-1
时 间 (s) 1 2
I1
I2
0
IK
（ a）
电 I 流
选择性： 要求 F3 动作， 1 、F2 不动作。 F 动作电流相同，时间不同。 t1 > t2 > t3 动作电流不同。 i > i > i
1 2 3
ξ8-4 飞机电气综合检测系统
一 常规配电和固态配电 固态配电：以μp为中心，多路数据总线和固态或混合 式功率控制器构成。 又称：飞机电气综合控制系统。 （1）轻；（2）容错，电网重构；（3）负载自动管理； （4）SSPC：能实现电流检测，提供开关状态信息，不 是热保护；（5）自检测功能。
Ch8 飞机直流配电系统
§ 8-1 飞机直流配电系统的构成与分类 § 8-2 直流电网的计算 § 8-3 直流电网的保护 § 8-4 飞机电气综合检测系统 小结
Ch8 飞机直流配电系统
ξ8-1 飞机直流配电系统的构成与分类
一．飞机电网的构成
飞机供电系统：电能产生、变换、输送、分配 电源⇒用电设备输入端 电源系统：电能产生、变换、控制、保护 电源⇒电源汇流条 输配电系统（配电系统/电网） 电能输送、分配、控制、保护 电源汇流条⇒用电设备输入端 导线（电缆）：线芯，绝缘层、线束 配电装置：按纽，继电器、接触器， 终点式、凸轮式开关 保护装置：保险丝、自动开关 检测仪表 滤波、屏蔽、搭接电路
小结
1 飞机直流配电系统的构成与分类 飞机供电系统：电能产生、变换、输送、分配 电源系统、输配电系统 2 单线制和双线制电网优缺点 3 集中、混合、分散配电方式 4 直流供电网 ： 开式、闭式、混合式 5 配电系统的控制方式：常规、遥控、固态
小结
6 导线的选择依据：发热状态、电压损失、机械强度 7 电网保护基本要求：选择性、快速性、灵活性 8 电网保护器：TB型普通保险丝、GB型惯性保险丝、 ZKC自动保护开关 安秒特性 9 选择性：动作电流相同，时间不同。 动作电流不同。 10 固态配电：以μp为中心，多路数据总线和固态或混合 式功率控制器构成。
1
2
4
图8－2 单台起动发电机的辐射式配电系统
六．配电系统的控制方式： 常规：输电线全部引入配电盒（座舱中），由飞行员 操纵断路器。 遥控：配电盒靠近设备，座舱引入控制线和控制开关。 固态：通过计算机控制的多路数据总线传递控制信号 和状态信息，用固态功率控制器对用电设备进 行控制。
ξ8-2 直流电网的计算
四．配电方式 供电网：电源汇流条到用电设备汇流条。 配电网：用电设备汇流条到用电设备。 三种：集中、混合、分散。
1. 集中配电— — 小型飞机 中央配电盘：电能全部接到该配电盘。 优点：简单、电压稳定、易于检查排故。 缺点：短路故障面积大，影响大。 电网重量大。 中央配电盘复杂。
2．混合配电— — 中、大型飞机 结构： （1）单电源汇流条，多设备汇流条。 ↓ ↓ 设在大功率设备附近 用电设备集中处 （2）多电源汇流条，多设备汇流条。
输配电系统/电网: 电源汇流条⇒用电设备输入端 构成：导线、配电装置、保护器
一.电网计算的任务 确定流过导线的电流和节点电压，以便选择导线截面 积和选择保护器。 稳态和暂态计算：正常和故障。 导线的选择依据：发热状态（电网工作安全性） 电压损失（导线压降） （用电设备端电能质量） 机械强度（自身重量） 供电质量是一个重要考虑方面：影响设备的性能和重量。
优点：结构简单、功能分散、易检修、电网重量轻。 缺点：用电设备端电压变化大。 应用：中大型飞机。
3．分散独立配电 结构：多组集中配电，组与组间不接通，仅在一组电 源故障后，负载转换。 优点：短路影响范围小，可靠性高。 缺点：大负载起动时电压脉动大，故障转换时中断供 电。
5
7
6
7
6
3
4
2
5
5
（a）
1 5
2
5 6
3 4
7
3
4
（c）
（b）
五．直流供电网 ： 开式、闭式、混合式
1．开式： 电能仅从一个方向传到用电设备汇流条。 特点：结构简单，重量轻，但可靠性、连续性、生 命力差，电能质量差。 2．闭式：二个或二个以上方向供电 电能从多个方向传到用电设备汇流条。 3．混合式
5
B1
B2
CJ
3
B3
B4