《民用飛機供電系統(tǒng)設(shè)計指南》

1HB/Z302-XXXX民用飛機供電系統(tǒng)設(shè)計指南本文件規(guī)定了民用飛機供電系統(tǒng)的設(shè)計和驗證要求及方法。本文件適用于民用運輸類飛機，其它飛機可參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T30203飛機電氣系統(tǒng)特性GJB181飛機供電特性GJB860飛機電氣負載和電源容量分析HB6167.18民用飛機機載設(shè)備環(huán)境條件和試驗方法第18部分：電源輸入試驗HB6167.19民用飛機機載設(shè)備環(huán)境條件和試驗方法第19部分：電壓尖峰試驗HB8412民用飛機系統(tǒng)電搭接通用要求HB8441民用飛機供電系統(tǒng)通用要求HB8465民用飛機布線要求HB8468民用飛機電氣系統(tǒng)飛行試驗要求HB20326機載用電設(shè)備的供電適應(yīng)性試驗方法HB/Z421民用飛機機載系統(tǒng)和設(shè)備軟件合格審定保證指南HBZ403電氣過流保護器件的選用和應(yīng)用指南《中國民用航空規(guī)章第25部〈運輸類飛機適航標準〉》(CCAR－25－R4)中國民用航空總局2011年11月7日民航總局令第209號3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義4設(shè)計依據(jù)供電系統(tǒng)設(shè)計主要考慮以下要求：a)飛機總體對供電系統(tǒng)的設(shè)計要求。b)相關(guān)適航要求，適航規(guī)章中適用于供電系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)條款包括：1)CCAR－25－R4§25.899電搭接和防靜電保護；2)CCAR－25－R4§25.1310電源容量和分配；3)CCAR－25－R4§25.1351電氣系統(tǒng)和設(shè)備總則；2HB/Z302-XXXX4)CCAR－25－R4§25.1353電氣設(shè)備及安裝；5)CCAR－25－R4§25.1355配電系統(tǒng)；6)CCAR－25－R4§25.1357電路保護裝置；7)CCAR－25－R4§25.1360預(yù)防傷害；8)CCAR－25－R4§25.1362應(yīng)急狀態(tài)供電；9)CCAR－25－R4§25.1363電氣系統(tǒng)試驗；10)CCAR－25－R4§25.1365電氣設(shè)備、馬達和變壓器。c)動力裝置選型對電源系統(tǒng)的影響。d)機載用電設(shè)備的配置和用電要求。e)機載用電設(shè)備的電氣特性。f)供電系統(tǒng)和設(shè)備的環(huán)境條件和要求。g)供電系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性、維修性、測試性、安全性和經(jīng)濟性等要求。5系統(tǒng)設(shè)計5.1設(shè)計內(nèi)容供電系統(tǒng)設(shè)計的范圍包括頂層設(shè)計、電氣負載和電源容量分析、電源系統(tǒng)設(shè)計、配電系統(tǒng)設(shè)計、供電特性要求及其他與電氣有關(guān)的設(shè)計等。5.2頂層設(shè)計5.2.1需求定義需求是產(chǎn)品或服務(wù)的可識別的、強制性的特征，供電系統(tǒng)設(shè)計必須滿足或執(zhí)行相應(yīng)的需求。供電系統(tǒng)需求分為功能性需求和非功能性需求。其中功能性需求定義供電系統(tǒng)可執(zhí)行的行為，非功能性需求定義完成特定的功能性需求所要施加的限制。供電系統(tǒng)需求定義來源可從以下方面考慮，但不限于以下幾項：a）供電系統(tǒng)的用戶需求，包括各機載用電系統(tǒng)、機組人員、地面服務(wù)人員和地勤人員等；b）飛機分配的需求，滿足如下頂層需求：1)供電系統(tǒng)應(yīng)保證在飛機各種狀態(tài)下，用電設(shè)備的容量、電壓、頻率、波形等需求；2)供電系統(tǒng)應(yīng)保證與用電負載之間能協(xié)調(diào)、匹配和穩(wěn)定地工作；3)供電系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)飛機上的余度供電、容錯供電和不中斷供電的功能；4)供電系統(tǒng)應(yīng)具有機內(nèi)自檢測、計算機自動管理和通訊總線傳遞信息的功能。c）適航相關(guān)需求，包括CCAR25部、相關(guān)咨詢通告以及型號專用的適航要求文件等，這些需d）行業(yè)規(guī)范需求，如TSO、DO-160等。供電系統(tǒng)需求定義應(yīng)按照飛機總體規(guī)定的需求管理體系執(zhí)行，并應(yīng)在專用規(guī)范中明確規(guī)定。5.2.2方案權(quán)衡在方案論證階段，應(yīng)在多個備選方案中進行選擇，通過分析、仿真、試驗等方式對不同供電系統(tǒng)方案進行權(quán)衡，確定最佳概念方案。方案權(quán)衡應(yīng)對電源容量、主電源形式、配電通道數(shù)量等開展分析。方案權(quán)衡過程應(yīng)考慮從以下方面著手：3HB/Z302-XXXXa)確定設(shè)計目標優(yōu)先級，確定需要評估的專業(yè)目標，并建立詳細的方案權(quán)衡分析評估判定準則；b)對每個備選方案進行系統(tǒng)分析工作，包括各類系統(tǒng)的專業(yè)工程分析，分析評估的目標包括：方案對系統(tǒng)目標的實現(xiàn)程度，包括各類型性能、系統(tǒng)特性和約束條件，包括除了技術(shù)特性，還包括費用、進度、風(fēng)險等項目管理因素；c)基于設(shè)計目標優(yōu)先級、相關(guān)判決標準和各類專業(yè)分析報告，進行權(quán)衡分析，獲得權(quán)衡分析報告，選擇最優(yōu)的概念方案。供電系統(tǒng)方案權(quán)衡應(yīng)通過各類分析得出最優(yōu)的方案，并形成系統(tǒng)權(quán)衡分析報告。5.2.3架構(gòu)與組成供電系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計需考慮如下原則：a)系統(tǒng)架構(gòu)必須滿足適用于供電系統(tǒng)的適航條款；b)系統(tǒng)架構(gòu)必須實現(xiàn)飛機級設(shè)計需求；c)系統(tǒng)接口關(guān)系定義必須明確；d)系統(tǒng)架構(gòu)需考慮將來的升級和擴展；e)系統(tǒng)架構(gòu)需考慮成熟度高、具有一定運營經(jīng)驗的設(shè)計方案。5.2.4安裝布置供電系統(tǒng)安裝布置設(shè)計應(yīng)遵循飛機總體設(shè)計要求，并滿足相應(yīng)的適航條款要求。a)供電系統(tǒng)電氣設(shè)備的安裝應(yīng)遵循如下原則：1)電氣設(shè)備的安裝，必須使任何一個部件或系統(tǒng)的工作不會對同時工作的、對安全運行起主要作用的其他系統(tǒng)和部件產(chǎn)生不利影響；2)電氣設(shè)備安裝設(shè)計時應(yīng)根據(jù)飛機和系統(tǒng)安全性要求，單獨考慮或與其他系統(tǒng)和設(shè)備一起考慮布置方案，使得發(fā)生任何妨礙飛機繼續(xù)安全飛行與著陸的失效狀態(tài)的概率為極不可能，且發(fā)生任何降低飛機能力或機組處理不利運行條件能力的其它失效狀態(tài)的概率為不可能；3)電氣設(shè)備的安裝設(shè)計應(yīng)保證在各種可預(yù)期的運行條件（必須考慮臨界的環(huán)境條件）下能完成預(yù)定功能；4)所安裝的每項設(shè)備其種類和設(shè)計與預(yù)定功能應(yīng)相適應(yīng)。需用標牌標明其名稱、功能或使用限制，或這些要素的適用的組合。應(yīng)按對設(shè)備規(guī)定的限制進行安裝，且安裝后功能正常。b)供電系統(tǒng)電氣設(shè)備的布置應(yīng)遵循如下原則：1)除由動力裝置和輔助動力裝置驅(qū)動的發(fā)電機外，電氣設(shè)備一般集中布置于飛機各電子電氣設(shè)備艙內(nèi)；2)電氣設(shè)備布置應(yīng)考慮系統(tǒng)的安全性要求；3)電氣設(shè)備布置應(yīng)考慮設(shè)備間的冗余要求，以便將區(qū)域安全影響及特殊風(fēng)險影響程度降到最低；4)電氣設(shè)備布置應(yīng)根據(jù)布置環(huán)境及設(shè)備尺寸給出合理的安裝空間，安裝空間應(yīng)不小于設(shè)備最大外形尺寸加上維護與通風(fēng)所要求的適當距離；4HB/Z302-XXXX5)電氣設(shè)備布置應(yīng)考慮拆裝及維修時的使用工具狀態(tài)，提供適當?shù)牟僮骺臻g，使維修人員有較合理的姿態(tài)；6)電氣設(shè)備布置要求應(yīng)將故障頻率高、預(yù)防性維修的頻繁程度高、調(diào)整工作困難或拆裝時間較長的設(shè)備部件布置于可達性好的位置；7)散熱量大的設(shè)備應(yīng)盡量布置在冷卻效果好的地方或結(jié)合飛機設(shè)備艙的冷卻方式給出特殊冷卻要求；8)電氣設(shè)備的布置應(yīng)考慮導(dǎo)線連接關(guān)系，以盡可能縮短導(dǎo)線的長度以便減重；9)電氣設(shè)備布置應(yīng)滿足電磁兼容性要求。5.2.5仿真分析評估系統(tǒng)仿真分析作為一種設(shè)計工具，可用于供電系統(tǒng)方案設(shè)計、詳細設(shè)計、性能分析驗證、故障分析等多個方面，能夠縮減系統(tǒng)的研制周期及成本。仿真工作從需求定義、需求確認、再到需求驗證，從設(shè)計、排故、適航審定到最終的運營階段，都具有重要的意義。根據(jù)仿真目標對象和場景的不同，將仿真分為功能和性能仿真。其中，功能仿真用于對系統(tǒng)邏輯功能設(shè)計分析，確認系統(tǒng)設(shè)計是否實現(xiàn)了預(yù)期的功能；性能仿真用于系統(tǒng)電氣特性設(shè)計分析，確認系統(tǒng)設(shè)計是否達到預(yù)期的性能要求。在飛機不同的研制階段，系統(tǒng)仿真發(fā)揮不同的作用。a)在方案設(shè)計階段，以系統(tǒng)場景和系統(tǒng)需求為輸入，通過建立供電系統(tǒng)功能與性能仿真模型，對不同的系統(tǒng)架構(gòu)和方案進行仿真分析，論證方案的可行性。b)在詳細設(shè)計階段，以系統(tǒng)場景和初步系統(tǒng)架構(gòu)為輸入，通過供電系統(tǒng)功能與性能仿真來確定系統(tǒng)架構(gòu)，并定義供電品質(zhì)的關(guān)鍵參數(shù)，對系統(tǒng)功能及性能需求進行確認。c)在試驗試飛階段，通過調(diào)整供電系統(tǒng)功能與性能仿真模型參數(shù)快速模擬各類工況，尤其是一些無法通過試驗實現(xiàn)的極端工況，對系統(tǒng)性能進行驗證；同時，試驗試飛過程中出現(xiàn)故障時，通過模型快速進行故障復(fù)現(xiàn)和定位，并通過調(diào)參快速找到合理的解決方案。無論采用何種仿真工具，對仿真產(chǎn)品的認可首先建立在模型的可信度基礎(chǔ)上。因此要針對特定的仿真內(nèi)容，對所用的模型進行準確度驗證。為此，需要建立模型的準確度評判標準，主要是針對某些供電系統(tǒng)運行場景，比較仿真結(jié)果和實測結(jié)果的差別。供電系統(tǒng)仿真分析應(yīng)按照規(guī)定的仿真體系執(zhí)行，并應(yīng)在專用規(guī)范中明確規(guī)定。5.3供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)包含從電源到用電設(shè)備輸入端的部分，應(yīng)具有電能產(chǎn)生與變換和傳輸與分配的功能。電源實現(xiàn)電能的產(chǎn)生與變換，包括一次電源與二次電源；配電系統(tǒng)將電能傳輸和分配到用電設(shè)備輸入端。供電系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：a)電氣系統(tǒng)容量：對于所需的發(fā)電容量、電源數(shù)目和種類規(guī)定如下：1)必須由電氣負載分析確定；2)必須滿足CCAR－25－R4§25.1310條的要求。b)發(fā)電系統(tǒng)：發(fā)電系統(tǒng)包括電源、主電源匯流條、傳輸電纜以及有關(guān)的控制、調(diào)節(jié)和保護裝置。發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計必須符合下列規(guī)定：1)電源在單獨工作或并聯(lián)運行時功能正常；2)任一電源的失效或故障均不得造成危險或損害其余的電源向重要負載供電的能力；3)在任何可能的運行條件下，所有重要負載設(shè)備端的系統(tǒng)電壓和頻率(如果適用)均能保5HB/Z302-XXXX持在該設(shè)備的設(shè)計限制范圍之內(nèi)；4)因切換、清除故障或其它原因而引起的系統(tǒng)瞬變不會使重要負載不工作，且不會造成冒煙或著火的危險；5)備有在飛行中相應(yīng)機組成員容易接近的措施，以將各電源與該系統(tǒng)單獨斷開或一起斷開；6)備有措施向相應(yīng)機組成員指示發(fā)電系統(tǒng)安全運行所必需的系統(tǒng)參量，如每臺發(fā)電機的輸出電壓和電流。c)外部電源：如果備有設(shè)施將外部電源接到飛機上，且該外部電源能與除用于發(fā)動機起動之外的其它設(shè)備相連接，則必須有措施確保反極性或逆相序的外部電源不能向該飛機的電氣系統(tǒng)供電。d)無正常電源時的運行：必須通過分析、試驗或兩者兼用來表明，當正常電源(除蓄電池之外的電源)不工作、燃油(從熄火和重新起動能力考慮)為臨界狀態(tài)，且飛機最初處于最大審定高度的情況下，飛機能按目視飛行規(guī)則安全飛行至少五分鐘。電氣系統(tǒng)中滿足下列條件的部分才可以保持接通：1)包括導(dǎo)線束或接線盒起火在內(nèi)的單個故障不會導(dǎo)致喪失斷開部分和接通部分；2)接通部分在電氣上和機械上與斷開部分隔離。5.4電源容量5.4.1電源容量和分配電源容量和分配應(yīng)按下列要求：a)對于型號合格審定或運行規(guī)章所要求的，并需要用電的每個裝置均為電源的“重要負載”。在可能的運行條件和可能的持續(xù)時間內(nèi)，電源和系統(tǒng)應(yīng)能夠提供電源給下列負載：1)系統(tǒng)正常工作時連接到系統(tǒng)的負載；2)在任何一個主驅(qū)動器、電源變換或儲能裝置失效后的重要負載；3)在下列失效后的重要負載：——雙發(fā)飛機的任何一臺發(fā)動機——三發(fā)或以上發(fā)動機飛機的任何兩臺發(fā)動機；4)在任何一個電源系統(tǒng)、配電系統(tǒng)或其他用電系統(tǒng)失效或故障以后，需要一個備份電源的重要負載。b)判斷是否符合本條a)的2)和3)時，可以假定電源負載按與經(jīng)批準的運行類別的安全性相符合的監(jiān)控程序降低。對于三發(fā)或三發(fā)以上飛機，雙發(fā)不工作條件時不是可控飛行所必須的負載可以不考慮。針對備份或冗余系統(tǒng)和設(shè)備，滿足上述a)的要求時，電路之間的隔離應(yīng)將引發(fā)相關(guān)系統(tǒng)電路或供電多重失效的單個事件的風(fēng)險降到最低，如應(yīng)隔離電纜束或液壓管路束，以防止對主系統(tǒng)和替代系統(tǒng)及供電設(shè)備造成損害。5.4.2電氣負載和電源容量分析6HB/Z302-XXXX應(yīng)參照GJB860的規(guī)定進行負載統(tǒng)計和電源容量分析，以確定供電系統(tǒng)在飛機的所有工作狀態(tài)下提供的電源容量，并應(yīng)考慮負載增長引起的附加容量需求。應(yīng)對發(fā)電、變換、應(yīng)急和起動設(shè)備的容量分別給予分析。外部電源的容量應(yīng)根據(jù)地面維護時用電設(shè)備的要求，通過電氣負載分析確定。5.5電源5.5.1電源的設(shè)置電源一般包括主電源、輔助電源、二次電源、應(yīng)急電源和外部電源等。電源設(shè)置應(yīng)滿足下列要求：a)至少有一個電源從主發(fā)動機提取功率；b)如果裝有輔助動力裝置，可以有獨立的輔助電源。輔助電源一般在地面使用，但在限定的高度范圍內(nèi)也具有空中工作的能力；c)可以根據(jù)用電設(shè)備對交直流功率的需求設(shè)置二次電源；d)通常設(shè)置應(yīng)急電源以滿足應(yīng)急狀態(tài)供電要求；e)至少可用一個外部電源向機上供電，作為大多數(shù)地面維護工作的電源；f)電源系統(tǒng)的設(shè)計容量應(yīng)具有足夠的余量，以允許負載的增加。5.5.2主電源5.5.2.1主電源形式主電源形式一般包括恒頻交流電源系統(tǒng)、變頻交流電源系統(tǒng)、高壓直流電源系統(tǒng)和低壓直流電源系統(tǒng)。a)恒頻交流電源系統(tǒng)是指采用組合傳動發(fā)電機發(fā)電的電源系統(tǒng)。組合傳動發(fā)電機中的恒速傳動裝置，將發(fā)動機輸出的變化轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為恒定轉(zhuǎn)速，然后驅(qū)動同步交流發(fā)電機；b)變頻交流電源系統(tǒng)是直接由發(fā)動機通過變速裝置驅(qū)動發(fā)電機的電源系統(tǒng)。根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速范圍不同，變頻電源系統(tǒng)可分為窄變頻電源系統(tǒng)和寬變頻電源系統(tǒng)；c)直流電源系統(tǒng)可分為低壓直流電源系統(tǒng)和高壓直流電源系統(tǒng)。低壓直流電源系統(tǒng)通常由發(fā)動機通過附件機匣直接驅(qū)動直流發(fā)電機，高壓直流電源系統(tǒng)可以由同步發(fā)電機、開關(guān)磁阻發(fā)電機或永磁發(fā)電機等將發(fā)動機輸出的機械功率轉(zhuǎn)化為電功率，然后經(jīng)過功率變換裝置輸出高壓直流電功率。5.5.2.2主電源設(shè)計主電源系統(tǒng)設(shè)計，首先需要根據(jù)飛機負載需求統(tǒng)計與計算結(jié)果，確定發(fā)電機容量需求；其次需要根據(jù)飛機安全性的設(shè)計需求，通過功能危險性分析確定電源系統(tǒng)通道設(shè)置，確定發(fā)電機通道配置和數(shù)量。此外，需要考慮如下因素：a)發(fā)電機容量和數(shù)量選取應(yīng)考慮與動力裝置間的機械接口匹配性；b)發(fā)電機數(shù)量通常應(yīng)為偶數(shù)；c)發(fā)電機應(yīng)具有互換性；d)一個電源的失效應(yīng)不影響飛機正常飛行；e)每個單獨的電源應(yīng)是自主的和獨立的。電源系統(tǒng)應(yīng)在內(nèi)部提供全部的勵磁、控制保護和指示所需要的功率，并且與發(fā)電機的輸出功率無關(guān)；f)為防止發(fā)生多重故障，電源之間、匯流條之間和控制保護電路之間必須能隔離；7HB/Z302-XXXXg)系統(tǒng)必須提供必要的余度和備份容量；h)主電源調(diào)壓點電壓敏感線應(yīng)采用屏蔽線。5.5.2.3主電源保護5.5.2.3.1概述主電源保護功能一般包括過壓、欠壓、過頻、欠頻、過電流、差動電流、相序錯誤、缺相、直流分量、相間不平衡、勵磁機勵磁故障和旋轉(zhuǎn)二極管短路等故障的保護，具體的保護特性由專用規(guī)范確定。5.5.2.3.2過壓過壓保護應(yīng)考慮：a)在電壓敏感電路中應(yīng)能敏感高相電壓，并具有高相限制；b)變頻交流電源系統(tǒng)在發(fā)電機高速運行突卸大負載時，瞬態(tài)峰值電壓可能會危害用電設(shè)備安全，可以通過增加快速響應(yīng)的過壓抑制器來抑制這種瞬時高電壓；c)發(fā)電機非正常過壓通常是由電壓調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)故障引起的，由電壓調(diào)節(jié)故障而引起過壓狀態(tài)時，應(yīng)能斷開發(fā)電機勵磁。5.5.2.3.3欠壓欠壓保護應(yīng)考慮：a)發(fā)電系統(tǒng)欠壓通常是由于發(fā)電機故障、電壓調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)故障、過載或短路引起的。由于發(fā)電機或電壓調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)故障而達到欠壓跳閘極限時應(yīng)斷開發(fā)電機輸出；清除過載或短路故障應(yīng)由其他保護裝置完成，若沒能完成時，作為備份措施可以斷開發(fā)電機勵磁；b)欠壓跳閘極限的選擇依據(jù)是在斷開發(fā)電機以前使跳閘時間最長的斷路器先斷開，其目的是防止過早斷開發(fā)電機以后，將短路故障帶給更多的發(fā)電機而失電。因此要求欠壓延時可能長達7s或10s，為此，發(fā)電機或變換裝置必須能承受足夠的故障電流。5.5.2.3.4差動差動保護應(yīng)考慮：a)差動保護用于對發(fā)電和配電系統(tǒng)的一定區(qū)域進行保護，對該區(qū)域總的輸入電流和總的輸出電流進行比較，當兩個電流值之差達到設(shè)定的值時，就表明存在電氣故障；b)傳統(tǒng)的差動保護用在發(fā)電機和主匯流條之間，根據(jù)需要也可以把差動保護的區(qū)域擴大至電流較大的傳輸電路，如不同配電裝置之間；c)差動保護可以及時響應(yīng)保護區(qū)域內(nèi)的某些故障，避免電源和配電系統(tǒng)長時間處于欠壓狀態(tài)。5.5.3輔助電源5.5.3.1概述輔助電源通常是指飛機上輔助動力裝置驅(qū)動的發(fā)電系統(tǒng)。輔助電源可用于地面維護、發(fā)動機起動、系統(tǒng)檢測、就位待機、照明、裝貨等工作階段，輔助電源在地面和空中應(yīng)均能工作；輔助交流發(fā)電機由輔助動力裝置驅(qū)動，其轉(zhuǎn)速變化范圍較窄，所以輔助交流電源的頻率變化范圍較小。輔助電源的發(fā)電機及其控制器通常與主發(fā)電系統(tǒng)相同，以滿足供電系統(tǒng)在任一主發(fā)電8HB/Z302-XXXX系統(tǒng)故障后不影響全機負載供電的要求。恒頻交流輔助電源有可能還需要具有與主電源短時并聯(lián)的功能，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換過程中的不間斷供電；輔助動力裝置的起動可以由專用的起動機起動，也可以采用起動發(fā)電一體的起動發(fā)電機起動。在主發(fā)動機電起動時，通常由輔助電源為其起動控制器提供電功率；輔助電源有可能會作為大功率、長時間使用的應(yīng)急電源，此時應(yīng)考慮飛行高度以及輔助動力裝置起動時間的影響。為了滿足安全性要求，可以考慮采用多個輔助動力裝置或在輔助動力裝置上安裝多個發(fā)電機。5.5.3.2輔助電源保護輔助電源保護功能一般包括過壓、欠壓、過頻、欠頻、過電流、差動電流、相序錯誤、缺相、直流分量、相間不平衡、勵磁機勵磁故障、旋轉(zhuǎn)二極管短路和起動超次等故障的保護，具體的保護特性由專用規(guī)范確定。5.5.4應(yīng)急電源5.5.4.1應(yīng)急電源形式應(yīng)急電源一般應(yīng)包括蓄電池和應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)，也可由蓄電池單獨為應(yīng)急系統(tǒng)供電，由于蓄電池的容量限制，其單獨供電時供電時間較短,長時間使用的應(yīng)急電源一般是應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)。應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)的類型包括：a)115V/200V、400Hz交流應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)：采用三相四線制，由交流應(yīng)急發(fā)電機、應(yīng)急發(fā)電機控制器、電流傳感器、應(yīng)急發(fā)電機接觸器等部件組成；b)28V直流應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)：由直流應(yīng)急發(fā)電機、應(yīng)急發(fā)電機控制器、電流傳感器、應(yīng)急發(fā)電機接觸器等部件組成；c)115V/200V、400Hz交流/28V直流雙輸出應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)：由交流/直流雙輸出應(yīng)急發(fā)電機、應(yīng)急發(fā)電機控制器、電流傳感器、應(yīng)急發(fā)電機接觸器等部件組成，交流輸出端采用三相四線制。5.5.4.2應(yīng)急發(fā)電機的驅(qū)動應(yīng)急發(fā)電機由應(yīng)急發(fā)電機驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)工作，發(fā)電輸出電能，應(yīng)急發(fā)電機驅(qū)動裝置有下列三種類型：a)沖壓空氣渦輪：靠飛機的迎面氣流吹動渦輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動應(yīng)急液壓泵工作產(chǎn)生液壓動能，或者直接拖動應(yīng)急發(fā)電機旋轉(zhuǎn)工作；b)液壓馬達：應(yīng)急液壓泵或飛機的液壓系統(tǒng)向液壓馬達提供液壓動能，驅(qū)動液壓馬達旋轉(zhuǎn)工作，拖動應(yīng)急發(fā)電機旋轉(zhuǎn)工作；c)應(yīng)急動力裝置：由飛機發(fā)動機的引氣系統(tǒng)供氣吹動渦輪旋轉(zhuǎn)，或者由裝置中的單組份燃料或雙組份燃料迅速分解產(chǎn)生的高溫高壓氣體吹動渦輪旋轉(zhuǎn)，拖動應(yīng)急發(fā)電機旋轉(zhuǎn)工作。5.5.4.3應(yīng)急電源設(shè)計非正常與應(yīng)急工作狀態(tài)下，電源應(yīng)滿足下列要求：a)電傳操縱系統(tǒng)的使用要求大幅度增加應(yīng)急電源容量。大功率長時間使用的應(yīng)急動力源可以由輔助動力裝置提供；b)應(yīng)急電源應(yīng)獨立于主電源；9HB/Z302-XXXXc)應(yīng)急供電時間應(yīng)滿足飛機安全飛行要求；d)如果使用輔助動力裝置作應(yīng)急電源，則應(yīng)在飛機規(guī)定的高度范圍內(nèi)均能工作；e)應(yīng)通過電氣負載分析確定應(yīng)急功率需求；f)在應(yīng)急供電狀態(tài)，應(yīng)自動切除非關(guān)鍵負載。g)應(yīng)急電源的保護由專用規(guī)范確定，保護功能應(yīng)盡可能少，以保證應(yīng)急狀態(tài)時的供電能力。5.5.5二次電源5.5.5.1二次電源形式隨著飛機上越來越多的設(shè)備應(yīng)用電功率，以及負載對電壓、頻率和電功率調(diào)節(jié)控制的要求，機上大部分電功率可能都需要進行二次變換。二次電源主要用于將飛機上的交直流電功率變換成負載需要的不同的電壓、頻率的電能形式，主要包括DC/DC、DC/AC、AC/DC和AC/AC等功率變換器，供電系統(tǒng)中典型的功率變換器包括變壓整流器、自耦變壓器、自耦變壓整流器、靜止變流器、DC/DC變換器和變頻轉(zhuǎn)恒頻的頻率變換器等。5.5.5.2二次電源設(shè)計二次電源設(shè)計應(yīng)考慮：a)供電系統(tǒng)所需要的功率變換的功能可以采用集中的二次電源變換器實現(xiàn)，也可以根據(jù)負載的需要由其設(shè)備內(nèi)部實現(xiàn)功率變換；b)無輸出電壓調(diào)節(jié)功能的變壓整流器和自耦變壓整流器的輸出電壓主要決定于輸入電壓，在瞬態(tài)過程中，特別是變頻系統(tǒng)在高頻突卸負載時，變換器的輸入瞬態(tài)電壓可能很高，從而導(dǎo)致這類變換器輸出的直流電壓可能會超過供電品質(zhì)要求的極限，從而威脅后級用電設(shè)備安全；c)二次電源可能會給電網(wǎng)注入大量的畸變電流，需要從拓撲結(jié)構(gòu)、無源濾波和控制策略等方面采取優(yōu)化措施，減小畸變電流，以保證供電系統(tǒng)電壓畸變滿足供電品質(zhì)要求；d)二次電源通常呈現(xiàn)明顯的非線性特性和恒功率負載特性，可能會對供電系統(tǒng)的動態(tài)特性、穩(wěn)定性和電壓或電流畸變信號幅度等帶來較大影響，設(shè)計和驗證時需要考慮其與供電電源和負載等設(shè)備的兼容性；e)二次電源輸入端和輸出端可能會有電容，輸入或輸出端線路短路故障時會導(dǎo)致電流上升速度快、幅值大，對供電系統(tǒng)帶來危害，所以配電保護器件應(yīng)具有較快的響應(yīng)速度；f)二次電源的保護特性應(yīng)與供電系統(tǒng)的保護特性匹配；g)二次電源的電磁兼容性應(yīng)滿足專用規(guī)范的要求。5.5.5.3蓄電池的選用蓄電池的選用應(yīng)考慮：a)蓄電池主要有密封式或通氣式鉛酸型電池、密封式或通氣式鎘鎳型電池和鋰離子電池等；通常主要是在通氣式鎘鎳蓄電池和鋰電池之間進行選擇。b)通氣式鎘鎳蓄電池已得到了最廣泛的應(yīng)用，與鉛酸蓄電池相比它具有提供大電流的能力和優(yōu)良的低溫性能；c)為了提高鋰電池安全性，鋰電池管理系統(tǒng)需具有均衡保護、過充電保護、過放電保護和過溫保護等功能。當鋰電池出現(xiàn)過充電或過放電后，不僅會影響單體電池的使用壽命，同時會影響鋰電池組的整體放電能力，甚至?xí)?dǎo)致電池爆炸、起火等嚴重事故；HB/Z302-XXXXd)蓄電池可以用作應(yīng)急備份電源，也可以用于起動輔助動力裝置。由于設(shè)備的特性不同，對電流的要求也各不相同，起動時的電流可能超過1000A。根據(jù)系統(tǒng)性能要求的重要程度，需要將大電流負載與小電流重要負載隔離，可以采用專用蓄電池為特定用途重要負載單獨供電。e)恒流充電通常是最有效的充電方法。充電結(jié)束時的開路電壓值是溫度的函數(shù)，應(yīng)對其進行校正以便在整個最高和最低的溫度極限范圍內(nèi)實現(xiàn)最佳充電。為了防止發(fā)生熱失控情況，蓄電池充電過程中應(yīng)對電池進行溫度監(jiān)控。5.5.6外部電源外部電源設(shè)計應(yīng)考慮：a)供電系統(tǒng)應(yīng)能從外部電源獲得115/200V、400Hz的交流電；對于230V變頻交流系統(tǒng)，外部電源也通常為115/200V、400Hz的交流電，以保持與機場設(shè)備和地面維護設(shè)備的兼容b)外部電源設(shè)備需提供高質(zhì)量和高可靠的地面電力。供電系統(tǒng)應(yīng)配備保護裝置，對電壓、頻率不符合要求的外部電源進行保護，不應(yīng)使不合格的外部電源功率輸送到飛機上；c)在外部電源與主電源之間進行轉(zhuǎn)換時，應(yīng)考慮該過程所產(chǎn)生的瞬變和供電中斷；d)當需要外部電源僅對飛機地面維護所需的設(shè)備和照明供電時，可不對飛行中的系統(tǒng)和設(shè)備供電；e)輔助動力裝置驅(qū)動的發(fā)電機可作為外部電源使用，但實際中盡量不這樣使用。5.6配電5.6.1組成配電系統(tǒng)由介于調(diào)壓點和用電設(shè)備端之間的那部分供電系統(tǒng)組成，包括配電器件、系統(tǒng)控制管理設(shè)備以及電纜等。5.6.2配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮：a)配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受飛機要求、負載大小、發(fā)動機數(shù)量、發(fā)電機數(shù)量、輔助動力裝置要求、應(yīng)急電源要求、外部電源要求以及其他等因素影響；b)配電系統(tǒng)應(yīng)能在任何單個主電源或功率變換裝置故障后，仍能向全部重要負載供電。在任何一個主電源不工作的情況下，飛機應(yīng)仍然能出勤。在自動著陸階段對自動著陸系統(tǒng)應(yīng)提供兩個或更多隔離和獨立的電源；c)配電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成在所有正常工作狀態(tài)下能實現(xiàn)電源的轉(zhuǎn)換，通常的轉(zhuǎn)換包括：外部電源與主電源之間的轉(zhuǎn)換；外部電源與輔助電源之間的轉(zhuǎn)換；輔助電源與主電源之間的轉(zhuǎn)換；主電源之間的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換過程中在用電設(shè)備端的供電中斷應(yīng)滿足設(shè)計要求；d)常規(guī)的設(shè)計包括有互聯(lián)能力的分離系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)或者是分組并聯(lián)系統(tǒng)。一般雙通道采用分離系統(tǒng)；滿足并聯(lián)條件的三個或更多通道可以采用并聯(lián)系統(tǒng)，也可以通過斷開連接接觸器的方式使系統(tǒng)隔離；四通道系統(tǒng)可以采用分組并聯(lián)系統(tǒng)，其中系統(tǒng)的每一半即兩個通道是并聯(lián)的，而連接接觸器是斷開的，以保持系統(tǒng)隔離；e)一般有一個或多個分開的一次配電裝置以分開供電系統(tǒng)各部分，而用連接匯流條作為各個部分之間相互連接的方法。連接匯流條在大多數(shù)運行狀態(tài)時的正常位置是斷開的，以HB/Z302-XXXX確保隔離；f)匯流條轉(zhuǎn)換時，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)換過程中的電源和匯流條所連接負載的特性，比如被轉(zhuǎn)換負載的殘余電壓，以避免對電網(wǎng)造成沖擊；g)在高電壓電力系統(tǒng)的配電系統(tǒng)設(shè)計時需要特別考慮高壓部分的絕緣、耐壓和電暈等問題。5.6.3配電系統(tǒng)控制5.6.3.1一次配電控制一次配電控制應(yīng)基于供電系統(tǒng)場景，在正常和非正常情況下能夠正確地配置系統(tǒng)架構(gòu)，從而保證為各類不同重要程度的用電設(shè)備提供電功率。a)一次配電裝置設(shè)計應(yīng)考慮：1)一次配電裝置應(yīng)容納發(fā)電機主接觸器、一次配電匯流條和匯流連接接觸器，有的情況下還包括電源系統(tǒng)控制裝置或功率變換器。也可以設(shè)置兩個或多個一次配電裝置以提供完整性所要求的隔離。2)每個主發(fā)電機單獨與一個一次配電匯流條連接，當在一個外殼里放置多于一個通道的轉(zhuǎn)換和配電設(shè)備時，通道之間應(yīng)具有隔離措施，使一個通道的故障擴散到其他通道的可能性最小。3)一次配電匯流條應(yīng)盡可能多的給大功率負載（風(fēng)扇、廚房、泵、變壓整流器等）直接供電。4)應(yīng)避免因旅客、機組和維護人員的疏忽，而使其接觸任何帶電端；5)匯流條控制應(yīng)選用機電式功率接觸器，而避免使用斷路器或熔斷器。發(fā)電機接觸器和外部電源接觸器應(yīng)能將各種電源接到相應(yīng)的匯流條上，匯流條連接接觸器將用于連接和隔離各個匯流條，互聯(lián)接觸器用于將多個單獨的通道連接在一起。匯流條和配電控制器應(yīng)能滿足一定的負載增加的需要。接觸器應(yīng)設(shè)計成能斷開最壞情況下的系統(tǒng)故障電流；6)在交流系統(tǒng)中，三相匯流條是常用的，有時可能是通過三個單相斷路器供電，保證不會由于一個單相故障而使所有單相負載都不工作。聯(lián)動的三相斷路器用于三相負載，如泵、風(fēng)扇、電動機和變壓器等，以防止由于單相斷電而引起故障。b)一次配電接口要求：1)在系統(tǒng)正常運行時，匯流條控制應(yīng)由計算機實現(xiàn)自動管理，人工操作應(yīng)減至最少，但人工控制至少應(yīng)包括每個主電源、每個輔助電源、外部電源、主蓄電池的通斷控制；2)系統(tǒng)控制應(yīng)該簡單，并在非正常狀態(tài)時通常不需要機組人員操作。在一個單個電源系統(tǒng)故障后，不要求機組人員立即操作來維持關(guān)鍵功能的運行；3)控制功能包括復(fù)位，但可以考慮鎖定方式來避免連鎖故障。在使用人工復(fù)位時，應(yīng)采用防拍合措施以避免手動操作時故障反復(fù)出現(xiàn)；4)駕駛艙內(nèi)斷路器的安裝應(yīng)易于觀察，并能使之復(fù)位。斷路器的通斷狀態(tài)應(yīng)與駕駛艙照明相協(xié)調(diào)，在不干擾乘員的情況下就能觀察，可采用帶有內(nèi)部照明標牌的按扭式斷路器；5)在對座艙進行人機工程評價時，應(yīng)充分考慮控制要求和機組人員與控制的相互作用。HB/Z302-XXXX控制應(yīng)能為機組人員提供最大的操作能力，可采用桿式聯(lián)鎖開關(guān)、在動作以前要求旋轉(zhuǎn)的開關(guān)、磁保持開關(guān)、瞬時開關(guān)以及防護開關(guān)和帶保險的開關(guān)。開關(guān)位置、方向和命名的選擇應(yīng)能避免機組人員產(chǎn)生疏忽和誤操作，也可利用聯(lián)鎖使開關(guān)不起作用。配電板上可畫出設(shè)計布局的簡圖，使得更容易理解。按照相關(guān)標準的要求對開關(guān)命名，以避免給操作者和機組人員造成混亂。6)為保證安全，對控制和保護所用的電源的完整性和隔離應(yīng)給予專門的注意。保護、控制和指示不應(yīng)相互影響，防止一個故障可能引起全部功能喪失。每個通道應(yīng)有其本身隔離的控制電源，以防止共模故障；7)供電系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具備很好的機內(nèi)自檢測功能，檢測、記錄和儲存工作過程中的故障，以便采取適當?shù)木S修措施。在運行的同時，應(yīng)連續(xù)地檢測系統(tǒng)的狀態(tài)，記錄并儲存其參數(shù)，供在維護工作時進行查詢。5.6.3.2二次配電控制二次配電控制主要是為了實現(xiàn)用電設(shè)備在某些場景下的通斷電要求。負載控制邏輯通常由固態(tài)功率控制器或智能接觸器實現(xiàn)。二次配電裝置設(shè)計應(yīng)考慮：a)按照飛機區(qū)域可以設(shè)置多個二次配電裝置，實現(xiàn)飛機用電負載的分布式配電，可以減輕配電系統(tǒng)重量。二次配電裝置的設(shè)計應(yīng)考慮到通用性；b)二次配電裝置內(nèi)部可以設(shè)置多種形式的匯流條，分別從各個一次配電裝置獲取電力，通過控制保護器件向就近區(qū)域的負載供電；c)二次配電裝置一般內(nèi)置微處理器，可以通過通信總線接收控制命令，并向上位管理計算機反饋監(jiān)控狀態(tài)信息；d)配電控制器件可以采用機電式的繼電器和接觸器，也可以采用固態(tài)功率控制器。采用固態(tài)功率控制器時需要注意容性負載起動時的沖擊電流的影響，也要考慮帶容性負載時固態(tài)開關(guān)器件漏電流的影響，在快速切換感性負載時會產(chǎn)生大的電壓尖峰，也可能會對固態(tài)開關(guān)器件造成危害；e)智能的固態(tài)功率控制器和接觸器能夠采集各配電線路的電壓和電流等信息，可以用于供電系統(tǒng)的健康管理和能量優(yōu)化控制。5.6.4配電系統(tǒng)保護配電系統(tǒng)保護功能包括：a)自動保護功能應(yīng)能斷開任何超出極限的電源。飛機在任何兩個電氣系統(tǒng)故障的綜合作用下應(yīng)不失去全部電源，一個電源不工作的飛機緊急出航后，也應(yīng)滿足這個要求；b)任何單個故障不應(yīng)引起一個以上的向多個負載供電的電源或變換設(shè)備斷電。除了主匯流條故障或保護功能故障外，任何單個故障都不應(yīng)引起匯流條的永久性斷電，需要機組處理的操作應(yīng)盡量少；c)系統(tǒng)的自動保護功能應(yīng)把由于電氣故障或過載狀態(tài)而損壞發(fā)電設(shè)備、電源變換裝置、蓄電池、布線和配電元件的可能性降到最小；d)供電系統(tǒng)在發(fā)電機故障、發(fā)電機控制故障或過載時都不應(yīng)產(chǎn)生著火或冒煙的危險；e)當有要求時，應(yīng)具有自動卸載功能，以防止主電源過載；f)并聯(lián)系統(tǒng)還要求過勵磁、欠勵磁、均衡電流、反流等附加的保護；HB/Z302-XXXXg)配電線路安裝保護器件是為了保護布線，確保電線不會由于過電流而發(fā)生過熱，以及防止由于故障造成危險的結(jié)構(gòu)性損壞。配電保護并不是保護負載的主要手段，如果要求配電系統(tǒng)為用電設(shè)備提供保護，其保護功能應(yīng)由配電系統(tǒng)和用電設(shè)備的設(shè)計協(xié)調(diào)解決；h)應(yīng)協(xié)調(diào)好保護邏輯，確保故障清除后對系統(tǒng)影響最小，對其他用電設(shè)備供電間斷最短，以及不會由于故障而切除發(fā)電機；保護器件的規(guī)格和反應(yīng)時間應(yīng)隨著與電源的距離增加相應(yīng)減小，從而防止下級的故障使上級的保護器件跳閘；i)只有在不要求清除故障的配電線路中，才可以考慮使用熔斷器作備份保護；j)對于任何關(guān)鍵保護器件的動作應(yīng)向機組人員報警，機組人員應(yīng)具有使之復(fù)位的手段；對飛行安全重要的斷路器應(yīng)能迅速接近或能在駕駛艙遙控復(fù)位。5.6.5配電控制與保護器件配電系統(tǒng)的控制與保護器件提供飛機上匯流條或負載的接通/斷開轉(zhuǎn)換、過流保護和狀態(tài)監(jiān)測，通常的配電控制與保護器件類型見表1。配電保護裝置選用可參考HBZ403中的相關(guān)規(guī)定。表1配電控制與保護器件類型各種器件特性如下。a)固態(tài)繼電器是通過固態(tài)開關(guān)實現(xiàn)對線路的接通和斷開控制；b)固態(tài)功率控制器（SSPC）的基本功能是依據(jù)控制命令對負載供電進行切換，提供線路過載保護和實時狀態(tài)。SSPC組合了繼電器的遠程供電切換的功能和斷路器的在線路電流超過門限電流時在規(guī)定時間內(nèi)通過跳閘斷開線路供電的功能。SSPC內(nèi)置微處理器，可以方便的實現(xiàn)包括電弧故障保護在內(nèi)的系統(tǒng)健康管理的功能；c)機電式繼電器和接觸器均是利用電磁操作機械開關(guān)觸點接通/斷開的器件；d)混合式功率控制器使用固態(tài)開關(guān)接通/斷開電源到負載的電流，并在穩(wěn)態(tài)條件下使用機電開關(guān)觸點傳輸電流的一種功率控制器；e)遙控斷路器組合了斷路器和繼電器的功能，通常安裝在電源或負載中心附近。機組人員區(qū)域內(nèi)的一個遠程指示器件可以提供狀態(tài)信息及復(fù)位操作；f)熱斷路器使用流過溫度敏感元件(典型如雙金屬片)的負載電流對元件產(chǎn)生的I2R熱變形來使電路斷開。過載時，斷開或跳閘時間隨負載電流增加而相應(yīng)減少；g)機電功率控制器利用電磁操作機械開關(guān)觸點的接通/斷開。5.6.6供電系統(tǒng)控制與管理供電系統(tǒng)控制與管理設(shè)計應(yīng)考慮：a)在供電控制和配電系統(tǒng)中應(yīng)考慮多重冗余，在系統(tǒng)級考慮冗余可以最大程度地減輕重量并滿足負載供電冗余要求；HB/Z302-XXXXb)供電管理可能需要具有控制及配電重構(gòu)的能力，以滿足飛機完成不同任務(wù)或從電源失效中安全恢復(fù)的需要；c)當供電容量不能滿足負載使用要求時，供電管理系統(tǒng)可以按照任務(wù)構(gòu)型或負載重要程度自動或由機組人員評估后手動切除部分負載，以保證必要用電設(shè)備的供電安全。當供電容量恢復(fù)后，可以按照一定策略恢復(fù)對負載供電；d)供電管理系統(tǒng)與發(fā)電機控制器和各配電裝置等通常組成分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對供電系統(tǒng)和負載管理的自主控制，當出現(xiàn)通信總線故障、傳感器故障和控制器故障時，應(yīng)能切換到故障安全模式；e)供電管理應(yīng)能夠測試、監(jiān)測和報告系統(tǒng)的健康狀態(tài)，并識別單個失效的可更換單元或子單元，從而最大程度地減輕整個飛機的維護工作量；f)系統(tǒng)應(yīng)能向維護人員提供使用記錄、跳閘狀態(tài)和故障信息?？赏ㄟ^機載飛機管理控制系統(tǒng)及其顯示、專用于供電管理系統(tǒng)的維護顯示，或通過與地面支持計算機設(shè)備之間的下載端口來實現(xiàn)。維護人員應(yīng)具備與實現(xiàn)供電管理的系統(tǒng)進行交互的能力從而完成診斷過程。5.6.7饋電線饋電線設(shè)計應(yīng)考慮：a)主饋電線是指從發(fā)電機至發(fā)電機接觸器之間的布線。外部電源饋電線是從外部電源插座至外部電源接觸器之間的布線；b)在使用鋁饋電線以節(jié)省重量時，應(yīng)采取措施確保鋁饋電線到銅饋電線的過渡，避免產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，影響正常使用維護；c)飛機結(jié)構(gòu)一般用作地線回路。在使用復(fù)合材料的飛機內(nèi)應(yīng)使用獨立的中線回路，該中線回路沿著三相饋電線敷設(shè)，以抵消由電源不平衡狀態(tài)引起的外部磁場作用。直流系統(tǒng)的負載回路也應(yīng)同樣敷設(shè)以避免磁場不平衡狀態(tài)；d)變頻供電系統(tǒng)和大電流變頻負載供電時，電纜的電阻和電感值與供電頻率、距離金屬蒙皮的高度和成束多根導(dǎo)線的敷設(shè)方式之間的關(guān)系需要特別考慮。e)應(yīng)按使用環(huán)境不同選用合適的電線，例如發(fā)動機區(qū)域要求耐高溫的電線。5.6.8接地與電搭接5.6.8.1通則供電系統(tǒng)的接地與電搭接應(yīng)符合HB8412的規(guī)定。5.6.8.2接地接地應(yīng)滿足下列要求：a)接地線應(yīng)良好的接在貫穿整個飛機的結(jié)構(gòu)或接地回路上，關(guān)鍵的接地通路應(yīng)有余度，應(yīng)避免造成所有通道共模性的接地故障。接地通路之間應(yīng)隔離，與主電源通道的隔離一樣。不能用機械接地連接（即卡箍或安裝螺栓）構(gòu)成電氣接地，應(yīng)把地線安裝在所有部件的接地螺栓上；b)交流、直流和盤箱接地應(yīng)使用不同的接地線。對于靈敏的低電壓信號不應(yīng)有多個接地點。由于瞬變和雷擊所形成的機上地電位差不應(yīng)引起設(shè)備的電壓危害；c)復(fù)合材料機體飛機需要設(shè)計專門的接地網(wǎng)絡(luò)，以滿足接地和電搭接的需求。接地網(wǎng)絡(luò)設(shè)HB/Z302-XXXX計需考慮接地網(wǎng)絡(luò)重量、電流回路允許的壓降、故障電流搭接要求以及系統(tǒng)電磁兼容要求等因素；d)接地通路應(yīng)能承受正常和故障電流，并防止對結(jié)構(gòu)造成破壞；e)不同電源種類的接地線(交流、直流、主電源、應(yīng)急電源等)要單獨接到各自的接地點上。易受電磁干擾的設(shè)備的接地線與可能發(fā)生較大干擾設(shè)備的接地線不能接在同一接地螺栓f)接地線安裝時，如表面有金屬鍍層的零件，只應(yīng)用酒精或汽油清洗表面，不允許打磨。若表面有絕緣層、油漆層、氧化層等必須將機體表面打磨呈金屬光澤，打磨區(qū)域為直徑約等于接地線接頭外圓直徑的圓形范圍，并應(yīng)在打磨后6h內(nèi)安裝接地線。注意接線端子與機體接觸面應(yīng)平整并且要牢固貼合。固定完畢后應(yīng)在機體多余打磨處及緊固件頭部涂絕緣耐熱漆；g)在一個接地螺栓或螺釘上安裝的接地線數(shù)目，不得超過4根；h)為防止螺帽、螺釘脫出，必須牢固擰緊。螺釘長度選擇，必須保證伸出螺母的長度為1.5~4個螺牙長度，當采用非自鎖螺母時要用彈簧墊圈鎖緊；i)接地線不允許與搭接線同用一個固定點；j)接地線不應(yīng)使用死接頭或模塊連接到一起而接到相同接地點；k)不能在流體管路下方、液體積聚區(qū)域以及可燃蒸氣區(qū)域進行接地；l)對于必須在潮濕區(qū)進行接地的情況，應(yīng)將接地位置盡量放置在較高的及較干燥的區(qū)域，并對接地進行密封；m)位于電磁暴露區(qū)的設(shè)備的電源回線和信號回線應(yīng)在電磁保護區(qū)域進行接地；n)接地模塊、接地樁和螺釘均可用作接地，具體接地方式取決于線規(guī)、空間限制、環(huán)境、重量等因素。一般情況下，接地模塊優(yōu)先于其他接地方式，在定義了接地耳片時，則應(yīng)使用接地樁或螺釘?shù)姆绞竭M行接地；o)對于用于電流回路地的4#或更大尺寸的導(dǎo)線，需通過增加額外支架接地至結(jié)構(gòu)；p)與滅火器啟動裝置相連的接地線不能在滅火啟動器端接地，需與信號線一同敷設(shè)，采用雙扭絞平衡線構(gòu)型返回至啟動開關(guān)處；q)電源線不可在暴露區(qū)域接地，需與其對應(yīng)電源饋線一同敷設(shè)，最終在飛機的金屬主結(jié)構(gòu)區(qū)域接地；r)信號線不可在暴露區(qū)域接地，需與其互補信號（差分運行）一同敷設(shè)，最終在飛機的金屬主結(jié)構(gòu)區(qū)域接地。5.6.8.3電搭接搭接線的搭鐵片（條）正常情況下不承載任何功率或信號電流。搭接應(yīng)提供一個安全的接地，為積累的靜電和感應(yīng)電流提供一個通路，并提供一個高頻接地，以將傳到飛機其它系統(tǒng)的以及由其他系統(tǒng)傳導(dǎo)和輻射產(chǎn)生的電流旁路。a)屏蔽電纜和屏蔽連接器等均應(yīng)搭接。一般情況下應(yīng)將屏蔽線兩端接地；特殊系統(tǒng)只能將屏蔽一端接地。b)各系統(tǒng)的電子設(shè)備、電氣設(shè)備、繼電器、接觸器盒的殼體都應(yīng)經(jīng)安裝底座直接搭接，接觸電阻不大于600μΩ,底座不能直接搭接則應(yīng)安裝搭接線進行搭接。HB/Z302-XXXX5.7電磁效應(yīng)防護5.7.1閃電防護5.7.1.1閃電防護要求系統(tǒng)閃電防護要求如下：a)對于其功能失效會影響或妨礙飛機繼續(xù)安全飛行和著陸的每種電氣、電子系統(tǒng)的設(shè)計和安裝，必須保證在飛機遭遇閃電環(huán)境時，執(zhí)行這些功能的系統(tǒng)的工作與工作能力不受不利影響；b)對于其功能失效會影響或造成降低飛機能力或飛行機組處理不利運行條件能力的各種電氣和電子系統(tǒng)的設(shè)計與安裝，必須保證在飛機遭遇閃電環(huán)境之后能及時恢復(fù)這些功能；c)必須按照遭遇嚴重閃電環(huán)境來表明對于本條(a)和(b)的閃電防護準則的符合性。必須通過下列辦法來設(shè)計并驗證飛機電氣/電子系統(tǒng)對閃電影響的防護能力：1)確定飛機的閃擊區(qū)；2)建立閃擊區(qū)的外部閃電環(huán)境；3)建立內(nèi)部環(huán)境；4)判定必須滿足本條要求的所有電子電氣系統(tǒng)及其在飛機上或飛機內(nèi)的位置；5)確定系統(tǒng)對內(nèi)部和外部閃電環(huán)境的敏感度；6)設(shè)計防護措施；7)驗證防護措施的充分性?，F(xiàn)代運輸類飛機上越來越多地采用了先進的電子電氣系統(tǒng)和復(fù)合材料，這些電子電氣系統(tǒng)易受閃電的間接影響，而復(fù)合材料的廣泛使用又降低了對這些系統(tǒng)的電磁屏蔽，有必要對執(zhí)行關(guān)鍵或重要功能的電子電氣系統(tǒng)提供特定的閃電防護。金屬蒙皮的飛機提供了一個對于閃電防護的法拉第網(wǎng)罩。對于采用復(fù)合材料的飛機要給予專門的考慮，避免在電源和信號電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。5.7.1.2閃電防護方法要符合以上閃電防護的要求，一般需完成以下步驟：a)確定需要進行閃電防護的電子電氣系統(tǒng)：按照AC25.1309-1A、SAEARP4761和SAEARP4754給出的系統(tǒng)功能危害性分析方法（FHA）確定飛機上各電子電氣系統(tǒng)的失效狀態(tài)類別，確定為具有災(zāi)難性危險性和重大性失效狀態(tài)的三類電子電氣系統(tǒng)需進行閃電防護符合性驗證，對應(yīng)的系統(tǒng)驗證等級分別為A、B、C三級。同時應(yīng)注意某些系統(tǒng)在不同的飛行階段具有不同的失效狀態(tài)，在不同飛機階段對這些系統(tǒng)的閃電防護要求不同，應(yīng)考慮最嚴重的情況；b)確定飛機的閃擊區(qū)：按SAEARP5414提供的指導(dǎo)方法確定飛機的閃擊區(qū)，不同的區(qū)域用來表示這些區(qū)域可能遭受不同類型的閃電電流和相應(yīng)不同強度的閃電環(huán)境。確定飛機閃擊區(qū)是驗證飛機對閃電直接和間接效應(yīng)影響是否具有足夠的防護性能的重要步驟。SAEARP5412中具體定義了各個區(qū)適用的閃電環(huán)境波形；c)建立機身閃擊區(qū)的閃電電流通路：按SAEARP5412的定義，1區(qū)和2區(qū)是閃電附著區(qū)，是閃電電流流過機身的入點和出點區(qū)域，3區(qū)構(gòu)成閃電電流在雷擊點之間的通路，所以使用3區(qū)的電流電平作為外部閃電環(huán)境。外部閃電環(huán)境是由閃電和飛機外表面相互作用HB/Z302-XXXX而產(chǎn)生，由飛機表面閃電電流分量的組合波形來表示（參考SAEARP5412的具體定義d)確定飛機內(nèi)部閃電瞬態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)IR電壓：飛機內(nèi)部閃電瞬態(tài)環(huán)境由飛機機身上流過的閃電電流產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁場合結(jié)構(gòu)IR電壓組成，電磁場和結(jié)構(gòu)IR電壓會導(dǎo)致在設(shè)備之間的連線上產(chǎn)生電壓和電流。同時電磁場會穿透設(shè)備外殼而影響系統(tǒng)工作。應(yīng)確定需要驗證的每個系統(tǒng)設(shè)備電線上可能產(chǎn)生的閃電導(dǎo)入電壓和電流的瞬態(tài)波形及實際瞬態(tài)電平e)建立瞬態(tài)控制電平（TCL）和設(shè)備瞬態(tài)設(shè)計電平（ETDLETDL是設(shè)備合格的測試電平，超過此電平設(shè)備就可能損壞或不正常；TCL是內(nèi)部閃電瞬態(tài)電壓和電流的極限，等于或大于ATL；ETDL和TCL的差值就是安全裕度；f)驗證符合性：確認ETDL大于TCL并有一定安全裕度，確認可采用分析和試驗，或與以前取證的飛機系統(tǒng)的相似性分析等方法，試驗方法可參考SAEARP5416；g)采取糾正措施（需要時如果試驗和分析發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不能通過設(shè)定的通過/失效判據(jù)，必須重新檢查飛機系統(tǒng)的設(shè)計和安裝，改進閃電防護措施。5.7.2高能輻射場(HIRF)防護HIRF是由地面或機載雷達、無線電、電視及其他射頻發(fā)射裝置因發(fā)射而產(chǎn)生的電磁能量形成，其存在會對機載電子電氣系統(tǒng)的正常工作造成不利影響。5.7.2.1HIRF防護要求HIRF防護要求如下：a)對于其功能失效會影響或妨礙飛機繼續(xù)安全飛行和著陸的每種電氣、電子系統(tǒng)必須設(shè)計和安裝，應(yīng)符合以下要求：1)當暴露于CCAR－25－R4附錄L中描述的HIRF環(huán)境I時和暴露后，其功能不會受到不利影響；2)飛機暴露于CCAR－25－R4附錄L中描述的HIRF環(huán)境I后，系統(tǒng)及時地自動恢復(fù)其功能的正常運行，除非系統(tǒng)的這種功能恢復(fù)與該系統(tǒng)其他運行或功能要求相沖突；3)當暴露于CCAR－25－R4附錄L中描述的HIRF環(huán)境II時和暴露后，系統(tǒng)不會受到不利影響。b)對于其功能失效后會嚴重降低飛機或飛行機組對不利運行條件的反應(yīng)能力的電子和供電系統(tǒng)必須設(shè)計和安裝，當提供這些功能的設(shè)備暴露于CCAR－25－R4附錄L中描述的HIRF設(shè)備測試水平1或2時，系統(tǒng)不會受到不利影響；c)對于其功能失效后會降低飛機或飛行機組對不利運行條件的反應(yīng)能力的電子和供電系統(tǒng)必須設(shè)計和安裝，當提供這些功能的設(shè)備暴露于CCAR－25－R4附錄L中描述的HIRF設(shè)備測試水平3時，系統(tǒng)不會受到不利影響。5.7.2.2HIRF防護設(shè)計在飛機設(shè)計的初期階段，就應(yīng)考慮HIRF防護的設(shè)計目標。HIRF防護的設(shè)計目標是通過采用各種防護設(shè)計，確保當飛機遭遇HIRF環(huán)境時電子電氣系統(tǒng)（尤其是關(guān)鍵和重要系統(tǒng)）和與之相連的電線不會受到HIRF的不利影響。在飛機級，其目標是降低所安裝的電子電氣設(shè)備附近的內(nèi)部環(huán)境HB/Z302-XXXX等級；而在系統(tǒng)級，其目標是增強系統(tǒng)及其安裝的魯棒性。飛機級設(shè)計時需要考慮的防護措施包括耦合/頻段、電磁環(huán)境進入點、接地、搭接、屏蔽、導(dǎo)線屏蔽、濾波、光纜等；系統(tǒng)級設(shè)計時需要考慮的防護措施包括系統(tǒng)架構(gòu)方面的考慮、硬件設(shè)計、電路設(shè)計措施、模擬裝置、數(shù)字裝置、軟件設(shè)計等。HIRF驗證可參考SAEARP5583。5.8供電特性5.8.1概述飛機供電特性是指飛機用電設(shè)備電源輸入端的供電特性，包括飛機在飛行狀態(tài)和地面狀態(tài)的各個工作階段以及供電系統(tǒng)正常工作和非正常工作狀態(tài)。飛機供電類型主要包括恒頻交流系統(tǒng)、變頻交流系統(tǒng)、低壓直流系統(tǒng)和高壓直流系統(tǒng)，具體電氣特性參數(shù)指標要求可按GB/T30203或GJB181相關(guān)規(guī)定。如果將配電線路的阻抗等效成負載的一部分，供電系統(tǒng)的供電特性就是電源與負載之間相互作用的結(jié)果，影響供電特性的主要因素有電源阻抗（主要為感抗）、高配電網(wǎng)絡(luò)阻抗（發(fā)電機至調(diào)壓點以及調(diào)壓點至用電設(shè)備之間）以及負載的特性。隨著各類功率變換器的增多，電源和用電設(shè)備之間的這種相互耦合使得供電特性分析更加復(fù)雜。5.8.2交流穩(wěn)態(tài)特性5.8.2.1特性參數(shù)反映交流系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的參數(shù)包括相電壓、相電壓不平衡、電壓調(diào)制、相位差、頻率、頻率調(diào)制以及電壓波形特性，電壓波形特性包括波峰系數(shù)、電壓畸變系數(shù)、電壓畸變頻譜和直流分量5.8.2.2電壓調(diào)制發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性不完善或者輸入轉(zhuǎn)速變化可能會導(dǎo)致系統(tǒng)電壓出現(xiàn)調(diào)制特性，但是某些負載電流的周期性變化也可能在電源和配電線路阻抗上引起調(diào)制電壓。對于在任何穩(wěn)態(tài)工作模式下預(yù)期其輸入電流調(diào)制超過15%的用電設(shè)備，應(yīng)該確認其在系統(tǒng)中是否會帶來電壓調(diào)制的影響。5.8.2.3電壓畸變電壓畸變是電源與負載之間相互作用的結(jié)果，通常認為同步發(fā)電機輸出的電壓具有很低的電壓畸變，所以系統(tǒng)的電壓畸變主要是由系統(tǒng)中的非線性負載引起的。非線性負載的輸入端向電網(wǎng)中注入大量畸變電流，畸變電流通過電源內(nèi)部、配電網(wǎng)絡(luò)以及其他負載的阻抗形成畸變電壓。連接在同一個供電匯流條下的多個非線性負載之間畸變電流也相互作用，可能導(dǎo)致某一頻帶的畸變電流增加，也可能導(dǎo)致其減小。系統(tǒng)設(shè)計者應(yīng)參考相關(guān)標準提出對用電設(shè)備輸入端電流畸變頻譜的限制要求，非線性負載自身應(yīng)主動采取措施降低畸變電流對電網(wǎng)的影響，如優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)、改進控制算法或增加濾波措施，而不是通過供電系統(tǒng)額外增加設(shè)備來改善電網(wǎng)的電壓畸變，以盡量減小系統(tǒng)的體積重量。在采取增加無源濾波措施時，需要特別注意應(yīng)該具有足夠的阻尼，以免引起系統(tǒng)某一頻率點的諧振，導(dǎo)致供電特性惡化或系統(tǒng)不穩(wěn)定。限制用電設(shè)備輸入電流畸變會有利于改善電壓畸變，由于電壓畸變還與配電網(wǎng)絡(luò)阻抗相關(guān)，所以也不能確保匯流條電壓畸變一定滿足要求。系統(tǒng)設(shè)計者仍然有責(zé)任保證在正常和額定負載條件下，電源、配電和用電設(shè)備之間的相互作用不會引起匯流條電壓畸變超出標準或規(guī)范要求的極限范圍。由于用電設(shè)備輸入端的電流限制極限是為了保證匯流條電壓畸變極限滿足要求，所以畸變電流的限制與該畸變頻率下的典型網(wǎng)絡(luò)阻抗呈反比。HB/Z302-XXXX5.8.3交流瞬態(tài)特性5.8.3.1特性參數(shù)反映交流系統(tǒng)瞬態(tài)特性的參數(shù)包含瞬態(tài)電壓、瞬態(tài)直流分量、瞬態(tài)頻率、頻率變化率和供電中斷等。5.8.3.2瞬態(tài)電壓正常瞬變可能發(fā)生在用電設(shè)備加卸載、發(fā)動機速度變化、匯流條轉(zhuǎn)換、電源的同步和并聯(lián)以及由外部電源和機上電源之間轉(zhuǎn)換時，也可能發(fā)生在由于設(shè)備的失效或故障而短時失去正常的系統(tǒng)控制時。在發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)對過壓有一定的限制，而用電設(shè)備應(yīng)能在此限制內(nèi)承受所產(chǎn)生的電壓；對過載切除和故障消除引起的過壓，則不應(yīng)切除發(fā)電機；過壓的極限用“電壓-時間”關(guān)系圖或表來表示，即反延時特性。該極限要覆蓋發(fā)電機過壓而可能引起的最嚴重情況，該種情況大多發(fā)生在切除最大短路電流時，并且在切除故障之后發(fā)電機在空載的情況下。飛機上的用電設(shè)備未必會遇到最嚴重的情況。因為最大故障電流通常只有在實驗室條件下才能出現(xiàn)；當切除故障時，無電氣負載與發(fā)電機連接，因而用電設(shè)備不會承受瞬態(tài)電壓；當不是通過斷開發(fā)電機接觸器的辦法切除故障時，負載繼續(xù)維持接通，可以減小瞬態(tài)過壓；對于過壓極限應(yīng)考慮短路電流故障消除后維持25%的額定負載以及200%額定負載過載消除后維持25%的額定負載。根據(jù)設(shè)備的重要性，或者在特殊情況下（如采用應(yīng)急電源工作的設(shè)備可能要求較高的極限。變頻系統(tǒng)在頻率升高時感抗增加，其瞬態(tài)特性變得更加難以控制，所以應(yīng)考慮通過降低發(fā)電機的電抗和加快電壓調(diào)節(jié)速度來改善系統(tǒng)的瞬態(tài)特性。變頻發(fā)電系統(tǒng)也可能需要額外的過壓保護裝置來限制在高頻狀態(tài)下突卸大負載時的瞬時過壓，避免危害接入電網(wǎng)的各種交直流用電設(shè)備的安全。5.8.3.3瞬態(tài)直流分量對于交流發(fā)電系統(tǒng)的直流分量，通常認為超過某一極限值會對用電設(shè)備造成影響，特別是對用電設(shè)備輸入電路的磁性材料造成影響。穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下同步發(fā)電機理論上不可能產(chǎn)生直流分量，主要是功率變換裝置，或者發(fā)電系統(tǒng)（包括同步發(fā)電機）與用電設(shè)備的相互作用產(chǎn)生直流分量。瞬態(tài)直流分量是非正常工作狀態(tài)下（電源故障或用電設(shè)備故障）產(chǎn)生的直流瞬態(tài)分量在交流波形上引起的，如AC/DC變換裝置的輸入整流器故障時產(chǎn)生的瞬態(tài)直流分量?？紤]瞬態(tài)直流分量對某一用電設(shè)備的影響，需要考慮功率變換裝置故障時預(yù)計產(chǎn)生的最大直流電流、該用電設(shè)備可能的總電源阻抗以及該狀態(tài)下的保護動作時間等因素。參考GB/T30203中非正常狀態(tài)時采用限制曲線來約束瞬時直流分量。5.8.3.4沖擊電流含有電機控制器的電氣負載應(yīng)該具有軟起動能力，從而限制最大電流。最大電流要求包含各種溫度環(huán)境條件下正常上電起動狀態(tài)和斷電后的重起狀態(tài)。大功率直流用電設(shè)備輸入端的大電容在起動過程中對直流系統(tǒng)的影響相當于短路特性，會對電路造成較大的沖擊，不僅影響直流電源，也可能會導(dǎo)致配電保護器件的保護誤動作。所有設(shè)備應(yīng)該限制其最大電流及其持續(xù)時間，在接通電源初期或其他工作模式下，還要限制電流變化率，以免沖擊電流與系統(tǒng)阻抗的相互作用導(dǎo)致瞬態(tài)電壓超過瞬態(tài)電壓限制曲線要求。HB/Z302-XXXX5.8.3.5供電中斷供電中斷在正常狀態(tài)下通常由匯流條轉(zhuǎn)換引起的，包括由外部電源向飛機發(fā)電機、任何兩臺發(fā)電機之間或由發(fā)電機向外部電源的轉(zhuǎn)換；在非正常狀態(tài)下，除了不間斷供電匯流條以外，其他匯流條將因發(fā)電機故障、功率轉(zhuǎn)換設(shè)備故障或系統(tǒng)故障而引起供電中斷。對于向非重要設(shè)備供電的匯流條可能發(fā)生數(shù)秒的間斷。在上述電壓中斷期間，不要求用電設(shè)備在規(guī)定的極限內(nèi)正常工作，但用電設(shè)備不應(yīng)遭到損壞，供電恢復(fù)后設(shè)備應(yīng)能回到正常工作狀態(tài)。5.8.4直流系統(tǒng)特性反映直流系統(tǒng)特性的參數(shù)包含穩(wěn)態(tài)電壓、畸變系數(shù)和畸變頻譜、脈動幅值、電壓瞬變和供電中斷等。28V直流電源通常根據(jù)工作原理不同可以分為不可調(diào)節(jié)型直流變換裝置、直流發(fā)電系統(tǒng)和可調(diào)節(jié)型直流電源。每一類直流電源的工作原理不同，其脈動頻譜特性有一些差異，可控直流電源具有很好的調(diào)節(jié)特性，能夠滿足更高的指標要求。因為基本工作原理不同，三類直流電源的瞬態(tài)特性差異較大。在民用飛機上可以通過自耦變壓整流器將交流電轉(zhuǎn)換成270V直流電，其特性可以參考28V系統(tǒng)中的不可調(diào)節(jié)型直流變換裝置的特性。5.8.5其他5.8.5.1外部電源外部電源應(yīng)提供在機上用電設(shè)備端規(guī)定特性的電能，外部電源供電特性可參考GJB572A-2006。應(yīng)該考慮外部電源及其配電線路與機上用電設(shè)備（特別是距離較遠的負載）之間的兼容性，以滿足這些負載輸入端的供電特性要求。外部電源可以通過線路壓降補償措施來減小與飛機之間饋線的影響。5.8.5.2發(fā)電機自激機載交流發(fā)電系統(tǒng)主要采用同步發(fā)電機，通過調(diào)節(jié)勵磁電流控制輸出電壓，以滿足供電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能要求。在超前功率因數(shù)的負載增加到一定程度時，電壓調(diào)節(jié)器不需要提供任何勵磁電流，發(fā)電機處于“自激”狀態(tài)，此時發(fā)電機輸出電壓不受控，可能會損壞任何接通到電網(wǎng)的用電設(shè)備?！白约ぁ卑l(fā)生在導(dǎo)致發(fā)電機超前功率因數(shù)電流的容抗與發(fā)電機和主饋線的感抗大致相同的時候。所以為了避免任何同步發(fā)電機出現(xiàn)自激現(xiàn)象，需要對發(fā)電機的電抗和容性電流進行限制。自激現(xiàn)象受發(fā)電機頻率的影響尤為嚴重，在更高的頻率下工作的用電設(shè)備應(yīng)該提出更嚴格的限制。5.8.5.3饋電線選擇選擇配電饋線時盡量選擇在溫升極限范圍內(nèi)重量最輕的電線，同時也要考慮最惡劣狀態(tài)時的最大電壓降，線路阻抗是影響線路壓降和供電系統(tǒng)瞬態(tài)特性的重要因素。對具有低阻抗特性的信號的測量應(yīng)該在測量點附近采取保護措施（如串電阻等避免引出線接地短路對系統(tǒng)造成影響。饋電線設(shè)計輸入應(yīng)考慮如下因素：a)發(fā)電機的額定功率和電壓體制（額定電壓和頻率范圍通過功率和電壓體制可計算出饋電線電流，進而選取電線規(guī)格；b)發(fā)電機和配電裝置之間的相對位置；HB/Z302-XXXXc)饋電線的敷設(shè)方案；d)饋電線物理特性；e)饋電線阻抗要求，需與發(fā)電機供電特性相匹配。5.8.5.4系統(tǒng)穩(wěn)定性供電系統(tǒng)中存在多個功率變換器級聯(lián)的結(jié)構(gòu)時，需要關(guān)注系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。功率變換器的閉環(huán)控制通常使其輸入端呈現(xiàn)恒功率特性，當其輸入端電壓降低時輸入電流增加，由于前級電源輸出阻抗的存在，就會進一步使電源輸出電壓降低，最終可能會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。系統(tǒng)設(shè)計者需要保證在正常狀態(tài)和非正常狀態(tài)下以及不同的工作模式下系統(tǒng)均能夠保持穩(wěn)定，電源和負載的小擾動和大擾動狀態(tài)都需要驗證，如輸入電壓階躍響應(yīng)測試、不同輸入電壓時的系統(tǒng)起動測試和突加突卸負載測試等。穩(wěn)定性問題是所關(guān)注的接口處所有設(shè)備共同相互作用的結(jié)果，各設(shè)備供應(yīng)商不必過于謹慎，以免導(dǎo)致過設(shè)計，增加設(shè)備的體積重量。在條件允許時優(yōu)先考慮通過控制算法的調(diào)整來優(yōu)化電源或負載的特性，以改善系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。5.9安全性供電系統(tǒng)與有關(guān)部件的設(shè)計，必須保證發(fā)生任何妨礙飛機繼續(xù)安全飛行與著陸失效的概率極不可能；發(fā)生任何降低飛機能力或機組處理不利運行條件能力的其他失效狀態(tài)的概率不大可供電系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)考慮以下具體安全性準則：a)電源系統(tǒng)供電能力應(yīng)具有余度設(shè)計。當主電源系統(tǒng)損壞后，應(yīng)急電源應(yīng)具有足夠功率保證向安全返航所必需的設(shè)備供電；b)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)保證發(fā)動機高溫、火警探測及滅火等傳感器和電路在全部飛行條件下安全可靠地工作，防止其故障發(fā)生錯誤報警；c)交流電源系統(tǒng)同電子、儀表、飛行控制系統(tǒng)之間具有同步信號交聯(lián)時，應(yīng)保證供電相位相同，否則可能會造成上述設(shè)備輸出的交聯(lián)信號混亂、系統(tǒng)失效；d)全部電氣設(shè)備在機上安裝時，均應(yīng)良好地與機體搭接；e)電氣設(shè)備內(nèi)的電路接地，應(yīng)具有從設(shè)備插座引出電線接地和設(shè)備內(nèi)部接地兩種方式；f)儀表設(shè)備安裝應(yīng)為維護人員提供可靠的安全通路，并應(yīng)具有防止與齒輪、鏈條、銳邊、毛刺、高壓電接觸的措施；g)凡需飛行員直接操縱的設(shè)備，應(yīng)將操縱機構(gòu)設(shè)置在面板上，面板上字樣含義表達必須簡明，如開關(guān)可標注“接通”、“斷開”字樣；h)凡帶有易爆物質(zhì)的設(shè)備，其本身必須具有防爆能力；i)機上蓄電池艙應(yīng)采取通風(fēng)措施，以防止易燃氣體積聚造成爆炸；j)系統(tǒng)的操作開關(guān)、旋鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等應(yīng)定位準確，有明顯的定位標志，避免移位或錯位造成使用上的不安全；k)供電電路的設(shè)計應(yīng)和用電設(shè)備相匹配。電路設(shè)計應(yīng)有保護措施，如過電壓、過電流保護等；l)線束通過有銳邊的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)將結(jié)構(gòu)銳邊倒圓或粘貼適當?shù)慕^緣材料；并應(yīng)將線束固緊，以防線束磨損與切割，甚至造成短路，危及人員與飛機的安全；HB/Z302-XXXXm)設(shè)計電路時應(yīng)考慮內(nèi)外屏蔽分開，不得共地，以防系統(tǒng)工作不正常而對飛機造成不安全因素、成品的搭接地應(yīng)滿足飛機設(shè)計的有關(guān)要求，以防雷擊造成火災(zāi)；n)飛機必須設(shè)置有效接地裝置。此種裝置與機體之間的搭接必須接觸良好，其安裝位置應(yīng)有明顯標志；o)飛機必須具有防止閃電引起災(zāi)難性后果的保護措施。金屬件必須合適地搭接到飛機機體上或設(shè)計成不致因雷擊而危及飛機；p)系統(tǒng)采用有潛在危險材料、油液時應(yīng)選擇安全性能最好的；q)嚴重危及安全的設(shè)備、機件應(yīng)具有故障自動防護措施；r)系統(tǒng)布局應(yīng)考慮不使維修人員接近高壓電、高溫、毒性化學(xué)劑、電磁波、放射性物質(zhì)及其他危害的環(huán)境；s)工作艙口處必須有倒角或帶圓弧，并應(yīng)有足夠的開度，便于進出，以防劃傷破傷。在表明供電系統(tǒng)和設(shè)備的設(shè)計與安裝符合上述規(guī)定時，必須考慮臨界的環(huán)境條件。供電系統(tǒng)的安全性具體要求應(yīng)符合專用規(guī)范的規(guī)定。應(yīng)按SAEARP4754和SAEARP4761對供電系統(tǒng)進行功能危險性評估、初步系統(tǒng)安全性評估和系統(tǒng)安全性評估。應(yīng)按全機安全性要求，編制和執(zhí)行供電系統(tǒng)及其部件的安全性工作計劃，開展安全性分析與設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)按照DO-178B/C和DO-254的開發(fā)流程分別開展軟件和硬件研制。5.10可靠性供電系統(tǒng)及部件的可靠性要求應(yīng)符合全機可靠性指標對其要求，可靠性指標和評估應(yīng)符合專用規(guī)范的規(guī)定。供電系統(tǒng)架構(gòu)、控制和保護設(shè)計應(yīng)考慮如下可靠性設(shè)計準則：a)電源設(shè)置1)應(yīng)當設(shè)置應(yīng)急電源，一旦主電源系統(tǒng)完全失效時，獨立的應(yīng)急電源應(yīng)自動向所有應(yīng)急負載供電；2)應(yīng)提供飛行前檢驗應(yīng)急電源所處狀態(tài)是否適用的簡便方法和手段；3)要設(shè)置易于接近的控制器，使駕駛員在飛行中能夠?qū)⒏麟娫磁c系統(tǒng)單獨斷開或一起斷開；4)應(yīng)設(shè)有卸載電路，以免主電源過載；5)應(yīng)防止非并聯(lián)電源誤并聯(lián)。b)自動的系統(tǒng)保護1)盡量減少和盡可能防止一旦發(fā)生電氣故障、設(shè)備失效或過載情況時損壞發(fā)電設(shè)備、功率變換設(shè)備、蓄電池和配電系統(tǒng)；2)當任一主電源以外的電源或輔助電源的電壓或頻率不在電源品質(zhì)極限以內(nèi)時，將其從電源系統(tǒng)斷開；3)除主匯流條故障或有關(guān)的保護功能失效外，任何單個失效都不應(yīng)使任一主匯流條長時間失電，能自動轉(zhuǎn)換使匯流條恢復(fù)供電，也能手動轉(zhuǎn)換使該匯流條恢復(fù)供電。c)系統(tǒng)的非自動保護需要飛行員采取行動來實現(xiàn)系統(tǒng)保護，則應(yīng)向飛行員發(fā)出合適的告警指示。駕駛員應(yīng)能得到任一電源失效和(或)向重要負載供電的任一匯流條供電中斷的指示及警告。d)設(shè)計中的保護HB/Z302-XXXX1)發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)故障模式分析后，對可能產(chǎn)生的危及安全及設(shè)備可靠工作的故障均應(yīng)提供適當?shù)母綦x保護；2)發(fā)電機饋線、匯流條連線和負載電路的所有配電線路都應(yīng)保護，以防止在供電系統(tǒng)各段線路中發(fā)生短路和過載時產(chǎn)生危害；3)輸配電網(wǎng)的保護應(yīng)使電源匯流條配置和保護與負載線路的保護相協(xié)調(diào)，并與發(fā)電機保護功能相協(xié)調(diào)。發(fā)電機、饋電線保護與電源匯流條保護不得因輸電線路、負載匯流條及負載端的任何故障而動作，負載端的故障不應(yīng)使輸電線路保護裝置動作。為保護所有電路應(yīng)采用電路保護裝置，電路均應(yīng)采用單獨保護。對于直接影響飛行安全的電路保護裝置應(yīng)安裝在駕駛員易接近的地方。選擇電路保護裝置的容量應(yīng)盡可能小，既起電路保護作用又不致因環(huán)境溫度高或電流沖擊而造成誤保護使供電中4)主匯流條盡可能短一些，并應(yīng)安裝在單個配電盒內(nèi)，以減小易損性。在安裝配電盒時，應(yīng)盡可能利用飛機結(jié)構(gòu)作保護。連接匯流條的電纜應(yīng)帶有適當電氣保護的多根電線組成，以保證任何一根電線發(fā)生電路故障時，不會影響整個匯流條。采用剛性匯流條時，其長度應(yīng)盡可能短，并裝配在配電盒里或采用適當?shù)谋Ｗo措施；5)外部電源與機上電源應(yīng)確?？煽哭D(zhuǎn)換；6)為防止不適當?shù)牡孛骐娫?電壓、頻率穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)值不符合供電特性、極性或相序相反)加到飛機上，飛機應(yīng)安裝符合要求的外部電源監(jiān)控器。e)安裝與布線1)所有電氣設(shè)備、控制裝置和電線必須安裝成保證在任一部件或分系統(tǒng)工作時，不會影響完成安全飛行所必需的其他任一電氣部件或系統(tǒng)同時工作；2)電線、電纜必須組合成束，分路和互相隔開，以使載有大電流的電線、電纜發(fā)生故障時，對重要電路的損害減至最低限度；3)電線的布局和部件的位置，應(yīng)保證不管在任何預(yù)定工作條件下使用都不會在端頭產(chǎn)生過大的機械變形，布線時要留出備用部分，以保證電線的再次連接；4)每根線束應(yīng)當用不滑的繩帶、卡帶和卡箍牢牢地捆緊，并牢固地加以支撐和布線，以防在飛機服役期間絕緣磨損，在強振動和結(jié)構(gòu)有相對運動的區(qū)域中應(yīng)采用特殊的預(yù)防措施；5)在要求有防護之處，為減少電磁干擾，或者為便于不易接近的區(qū)域中走線和維護，可以使用管道。電線在管道中占滿率為64％以下；6)電線和輸送易燃液體或氧氣的管路之間應(yīng)當有足夠的距離，在特定高溫附近的電線要使用耐高溫絕緣材料；7)正常工作時，由任何蓄電池逸出的易爆或有毒的氣體，或由充電系統(tǒng)或蓄電池裝置的任何可能的故障而逸出的易爆或有毒的氣體，均不得損壞周圍的飛機結(jié)構(gòu)或臨近的重要設(shè)備。須裝有蓄電池故障采集和警告系統(tǒng)，當發(fā)生故障時將蓄電池與其充電電源斷開；8)與備用系統(tǒng)有關(guān)的電線和設(shè)備在機械上和電氣上應(yīng)與其他系統(tǒng)的電線和設(shè)備隔開，以使其他系統(tǒng)中發(fā)生的故障不會影響備用系統(tǒng)。反之亦然，對于備用系統(tǒng)的線路，HB/Z302-XXXX應(yīng)有單獨的接地螺栓；9)電線的接頭和端頭要盡可能地少；10)外部電源插座的安裝位置，要盡可能遠離易燃氣體或液體的集結(jié)點；11)電路和設(shè)備要防止過載。供電系統(tǒng)應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計的各階段依據(jù)整機的可靠性工作計劃、供電系統(tǒng)的可靠性工作計劃、可靠性降額設(shè)計準則、壽命與可靠性要求及電路容差分析要求全面開展可靠性設(shè)計、分析和驗證工作。5.11維修性供電系統(tǒng)及其部件的維修性要求應(yīng)與全機維修性要求相協(xié)調(diào)，維修性指標應(yīng)符合專用規(guī)范的規(guī)定。所有需要維護維修的部位和設(shè)備應(yīng)具有人員可達性、目視可檢查性以及零部件與設(shè)備的可維修與可更換性。拆卸設(shè)備和構(gòu)件時盡可能不使用專用工具，如需要時，應(yīng)作為隨機工具提供。供電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮如下維修性設(shè)計準則：a)發(fā)電系統(tǒng)不應(yīng)設(shè)置外部調(diào)整裝置。裝在飛機上的系統(tǒng)和部件均應(yīng)不需進行調(diào)整，所有調(diào)整均在制造或大修期間進行，部件內(nèi)部設(shè)置的調(diào)整裝置，應(yīng)有適當?shù)逆i定和鉛封，防止未經(jīng)許可的調(diào)整；b)發(fā)電機應(yīng)盡量不使用電刷。如果使用有刷電機時，在飛機翻修期內(nèi)，應(yīng)盡量減少電刷的更換次數(shù)，電刷更換應(yīng)簡捷、方便；c)發(fā)電機在發(fā)動機附件機匣上安裝時，應(yīng)采用標準快卸卡箍方式，并且定位銷允許旋轉(zhuǎn)±30°定位，以滿足左、右接線盒不同的維護要求。發(fā)電機通風(fēng)管在安裝時，至少有±5°以上的轉(zhuǎn)動量，以滿足通風(fēng)管路對接時的安裝需要；d)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)盡量采用具有系統(tǒng)自檢測功能的發(fā)電機控制器，能在系統(tǒng)開始工作和連續(xù)工作期間連續(xù)檢測系統(tǒng)故障，并將檢出的故障隔離到外場可更換部件，同時在控制器面板上有相應(yīng)故障指示。對不具有自檢測功能的發(fā)電系統(tǒng)，至少應(yīng)采用便攜式地面檢測裝置進行故障原位檢測(外場可更換部件上應(yīng)設(shè)置必要的故障檢測點)；e)發(fā)電系統(tǒng)控制開關(guān)應(yīng)設(shè)置在可達性最佳的操縱臺上，交直流主電源及蓄電池的地面電源開關(guān)應(yīng)集中排列。為防止出現(xiàn)誤操作，發(fā)電系統(tǒng)控制開關(guān)應(yīng)外加保護蓋，只有發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，才開蓋操作開關(guān)，進行故障處理；f)蓄電池應(yīng)設(shè)置在便于拆裝、遠離熱源和通風(fēng)良好的地方。拆裝蓄電池不應(yīng)拆裝其他部件，并只需由一人完成；g)同一區(qū)域或同一設(shè)備的幾個電連接器除有明顯標志外還應(yīng)選取不同型號，以防接錯，在標準件的選擇中均應(yīng)有防錯措施；h)地面電源插座應(yīng)是地面可接近的，而且其位置對地面人員危害最小，插座不應(yīng)布置在發(fā)動機進氣道或尾噴口附近以及燃料注入口或排泄處；i)地面電源插座應(yīng)用帶鉸鏈的口蓋罩住，以便當插座不用時，口蓋能很容易關(guān)閉。所有電氣設(shè)備的地線均應(yīng)設(shè)置在便于檢查和排除故障的地方，但應(yīng)遠離燃油油箱