Электроснабжение самолетов Ан 124-100 и Ту 154М

Министерство науки и образования, молодежи и спорта Украины

Национальный  авиационный университет

Институт  аеронавигации

Кафедра авионики 
 
 
 

Домашнее задание №1 на тему:

« Электроснабжение самолетов Ан 124-100 и Ту 154М» 
 
 
 
 
 
 

                    Выполнила:

                    студентка группы ИАН-310

                    Рудометова  А.Ю.

                    Проверил:

                    Лужбин В.Н. 
                     
                     
                     
                     
                     

Киев 2012

     Содержание 

     Введение  ………………………………………………………………………3

  1. Общие сведения об электротехническом оборудовании самолета

    ТУ-154М …………………………………………………………………...4

    1.1 Первичная система электроснабжения переменным током

    ~ 200/115В  400 Гц…………………………………………………………6

    1. Системы электроснабжения трехфазным переменным током ~36В и 115В 400 Гц ……………………………………………………………8
    2. Система электроснабжения постоянным током 27В ……………...10
    3. Перечень защитной аппаратуры систем электроснабжения и признаки  ее  срабатывания ……………………………………........14
  1. Общие сведения об электротехническом оборудовании самолета Ан 124-100 ……………………………………………………………………17

    2.1 Система электроснабжения 200/115 В 400 Гц ……………………..17

    2.2 Система электроснабжения 36 В 400 Гц …………………………...19

    2.3 Система электроснабжения 27В …………………………………....19

    2.4 Значения параметров систем электроснабжения для установившегося режима работы источников электроэнергии ………20

    3.  Выводы  …………………………………………………………………...21

    Литература  ……………………………………………………..…………....22

 

     Введение 

     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 600 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. К 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. 

  1. Общие сведения об электротехническом оборудовании самолета ТУ-154М

     Электротехническое  оборудование пассажирского самолета ТУ-154М представляет собой комплекс систем электроснабжения и потребителей, которыми являются системы и агрегаты самолета.

     Надежность  и точность работы различного оборудования самолета зависит от надежности и  бесперебойности их электроснабжения первичными и вторичными системами  переменного и постоянного тока.

     Основной  системой электроснабжения является система  трехфазного переменного тока   V ~ 200В   F - 400 Гц.

     Система 36В   F -  400 Гц, а также система постоянного тока 27В являются вторичными системами, т.к. в нормальных условиях получают питание от основной системы.

     Система электроснабжения постоянным током и включение потребителей однофазного переменного тока выполнены по однопроводной схеме.

     Генераторы  переменного тока ГТ40ПЧ6, установленные  по одному на каждом двигателе приводятся во вращение через приводы постоянных оборотов (ППО), что обеспечивает стабилизацию частоты переменного тока в необходимых пределах.

     Основная  система электроснабжения обеспечивает раздельную работу генераторов каждого  на свою самостоятельную сеть.

     Резервным источником питания основной системы  служит генератор переменного тока ГТ40ПЧ6 ВСУ.

     При отказе одного из трех генераторов (или  одного из двигателей) обеспечивается питание всех основных потребителей.

     В этом случае при необходимости включения  противообледенителей предкрылков, потребители  бытового оборудования автоматически  выключаются.

     При отказе двух генераторов (или двух двигателей) оставшегося генератора достаточно для питания всех потребителей, кроме противообледенителей предкрылков и бытового оборудования, которое автоматически отключается.

     В этой ситуации, при необходимости  использования противообледенителей, необходимо снизиться до Н = 3000м, запустить ВСУ и включать его генератор. Переключение сетей с отказавшего генератора на работающий производится автоматически при любых вариантах отказа.

     Генераторы  работают в комплексе с аппаратурой  регулирования, управления и защиты, которая обеспечивает включение  генераторов на сеть, поддержание  заданных параметров и селективное  отключение неисправного генератора при  различных аварийных режимах. Действие защиты - необратимое.

     В качестве аварийных источников питания  на самолете установлены преобразователи  ПОС-1000ТЧ с выходным напряжением 115 В однофазного переменного тока, частотой 400Гц и ПТС-250 № 1 и № 2 с выходным напряжением 36В трехфазного переменного тока, частотой 400Гц. Преобразователи питаются от сети постоянного тока.

     Распределительная силовая сеть основной системы - радиальная с трехкратным разветвлением (по три провода в каждой фазе).

     При выходе из строя одного из трех проводов, оставшиеся два провода обеспечивают питание РК без перегрузки.

     Защита  проводов силовой системы - двухсторонняя, при помощи тепловых автоматов защиты.

     Потребители 115В получают питание от одной  из фаз с учетом равномерной нагрузки на фазы.

     Источником  электроэнергии постоянного тока являются три выпрямительных устройства ВУ-6Б (один из них является резервным).

     Аварийными  источниками постоянного тока являются четыре аккумуляторные батареи 20-НКБН-25-УЗ или 20FР25Н1С-R   фирмы " VARTA".

     Распределительная сеть постоянного тока состоит из левой и правой независимых друг от друга сетей. В нормальном режиме работы системы электроснабжения каждая сеть работает автономно. В аварийном  режиме и при запуске ВСУ левая и правая сети объединяются между собой.

     Магистральные линии сетей постоянного тока имеют двухстороннюю защиту автоматом   защиты типа АЗР на 25А и 60А.

     Для подключения аэродромного питания  установлен штепсельный разъем ШРАП-400-ЗФ для основной сети переменного тока.

     Управление  системой электроснабжения и контроль за её работой осуществляется с рабочего места бортинженера. Для надежной работы агрегаты самолета, а также блоки системы электроснабжения и потребителей электроэнергии имеют металлизацию. Кроме того, самолет имеет заземление. Основное электрооборудование размещено в первом техническом отсеке, в кабине экипажа, в районе шп. 63 - 64  и в негерметическом отсеке в районе шп. № 68 - 71.

      

     При проведении работ по обслуживанию электрооборудования самолета необходимо строго выполнять следующие требования:

     - работы   на   самолете   производить    исправными,  маркированными    инструментами   и    приспособлениями. Перед   началом   и  по окончании   работ   на   самолете   необходимо  проверять   наличие  всех инструментов и  приспособлений;

     - работы   по  осмотру   и   обслуживанию  электроаппаратуры и   электропроводки в распределительных коробках  (РК), в  электропанелях и электрощитках производить при обесточенной бортовой электросети. В случае необходимости проверки электроаппаратуры под напряжением строго соблюдать меры предосторожности во избежание коротких замыканий в электроцепях;

     - защиту   электросетей   самолетных  электросистем   автоматами   защиты   и    предохранителям   выполнять   в       строгом соответствии с фидерными схемами электрифицированных устройств и систем;

     - определять  наличие  напряжения  в электроцепях только с помощью тестера, вольтметра или контрольной электролампы, применяя щупы с изолированными рукоятками. 

     1.1 Первичная система электроснабжения переменным током

     ~ 200/115В  400 Гц. 

     Система переменного трехфазного тока напряжением 200 / 115 В является первичной и основной.

     Первичная система электроснабжения переменным током постоянной частоты предназначена  для питания переменным током  напряжением 200/115 В частотой 400Гц потребителей, использующих трехфазный переменный ток линейным напряжением 200В и однофазный переменный ток напряжением 115 В, а также для обеспечения энергией вторичных систем электроснабжения переменного и постоянного тока.

     Источниками электроэнергии первичной системы  являются три генератора ГТ40ПЧ6, установленные  по одному на каждом авиадвигателе Д3О-КУ.

     В нормальных условиях эксплуатации каждый из трех генераторов питает свою сеть, а именно:

     генератор №1 (на левом двигателе) работает на сеть 1;

     генератор №2 (на среднем двигателе) работает на сеть 2;

     генератор № 3 (на правом двигателе) работает на сеть 3.

     Каждый  из генераторов работает в комплекте со следующей аппаратурой:

     1.    Блоком регулирования напряжения  БРН-208М7б.

     2.    Блоком регулирования частоты  БРЧ-62МБ.

     3.    Блоком защиты и управления  БЗУ-376 СБ.

     4.    Блоком трансформатора тока БТТ-40Б.

      

     Блоки БРН, БРЧ и БЗУ установлены  между панелями генераторов на потолке  в районе шпангоутов 63 - 64, а БТТ - в панелях генераторов.

     Работа  генератора функционально   связала с агрегатами, размещенными на соответствующем двигателе:

     -  Дифференциальным сигнализатором  давления ДСД-1,2

     -  Электромагнитным клапаном ППО  генератора МКТ-372

     -  Электромеханизмом коррекции частоты МКЧ-62ТВ (2 сер.)

     -  Электромагнитным клапаном аварийной  заслонки ППО генератора ЭМТ-171

     -  Центробежным выключателем турбины  ППО М-425

     -  Центробежным выключателем генератора  М-425.

     Указанная аппаратура обеспечивает возможность  работы схемы генератора только при  работающем двигателе на эксплуатационном режиме и защищает двигатель и генератор при возникновении отказов. Промежуточным звеном между двигателем и генератором является привод постоянных оборотов (ППО).

      

     Схема размещения оборудования первичной  системы электроснабжения переменным током показана на рис. 1.

       

     Рис.1 Схема размещения оборудования первичной системы электроснабжения переменным током

     1. Коробка отсечки частоты КОЧ  № 2        

     2. Правая РК  ~115 / 200 В    

     3. Блоки защиты и управления  № 2 и 3       

     4. Правая панель генераторов          

     5. Генератор ГТ40ПЧ6 № 3  

     6. Блоки регулирования напряжения  БРН  № 1,  2,  3       

     7. Блоки  регулирования  частоты  БРЧ№  1, 2, 3  

     8. Генератор ГТ40ПЧ6   № 2

     9. Генератор ГТ40ПЧ6  № 1

     10. Блок защиты и управления №  1

     11. Левая панель генераторов

     12. Левая РК  ~115 / 200 В

     13. Коробка отсечки частоты КОЧ    № 1

     14. Автомат переключения шин АПШ   № 2

     15. Автомат переключения шин   АПШ № 1

     16. Панель энергетики 

     1.2 Системы электроснабжения трехфазным переменным током ~36В и 115В 400 Гц

     Система электроснабжения трехфазным переменным током напряжением 36В частотой 400 Гц предназначена для питания гироскопических приборов, указателей, приборов контроля работы двигателей, радиокомпасов АРК-15М, манометров гидросистемы.

     Конструктивно система 36В состоит из двух отдельных сетей: левой и правой. В свою очередь каждая сеть состоит из самой сети и шин ПТС (преобразователь трехфазного тока статический), которые связаны между собой через НЗ контакты контакторов, а именно, левая сеть связана с шинами ПТС-250 № 2, а правая сеть - с шинами ПТС-250 № I.

     Источником  электроэнергии для сетей трехфазного тока 36В является основная система электроснабжения переменным током напряжением 200В частотой 400 Гц, энергия которой преобразуется двумя понижающими трансформаторами ТС-330СО4Б в электроэнергию переменного трехфазного тока напряжением 36В частотой 400Гц. Система включается   автоматически при наличии напряжения 200В в основной системе электроснабжения. Напряжение и частота в системе не регулируется и зависит от напряжения и частоты системы 200В, 400 Гц, в которой эти параметры регулируются автоматически.

     Первичные обмотки трансформаторов ТС-330СО4Б соединены по схеме "Треугольник" и получают питание от шин НПК, а вторичные обмотки трансформаторов соединены по схеме "Звезда" и подключены к соответствую­щим сетям трехфазного переменного тока 36В частотой 400Гц.

     На  самолете установлено два трансформатора ТС- 330СО4Б, каждый из которых питает свою сеть. В случае выхода из строя  одного из трансформаторов при помощи блока БЗТ-1 происходит переключение сети к исправному трансформатору, т.е. в этом случае обе сети переменного трехфазного тока 36В 400 Гц питаются от одного трансформатора.

     В нормальных условиях эксплуатации кроме  двух трансформаторов ТС-330СО4Б работает и преобразователь ПТС-250 № I, т.е. правая сеть и шины ПТС-250 № I разделены  между собой, а при отказе ПТС-250 № I при помощи автомата подключения  АПП-1 шины ПТС-250 № I автоматически переходят  на питание от правой сети трехфазно­го переменного тока 36 В 400 Гц.

     Размещение  аппаратуры вторичной системы электроснабжения переменным током.

     1. Панель энергетики

     2. Правая РК ~36 В

     3. Трансформатор ТС-330СО4Б № 2

     4. Преобразователь ПТС-250 № 1 и №  2

     5. Преобразователь ПОС-1000

     6. Трансформатор ТС-330СО4Б № I

     7. Аппарат переключения преобразователей  АПП-1М

     8. Левая РК ~36 В

     9. Блок защиты трансформаторов  БЗТ-1 № I

     10. Блок защиты трансформаторов  БЗТ-1  № 1

     11. Автомат переключения шин АПШ-3М

      

     В случае отсутствия напряжения в левой сети трехфазного переменного тока 36В 400Гц при помощи автомата переключения АПШ-3, автоматически вступает в работу преобразователь ПТС-250 № 2 и питает шины ПТС-250 № 2.

     В случае отказа автоматики переключения сети переменного трехфазного тока 36В 400 Гц  шины  ПТС-250 можно переключить вручную соответствующими переключателями, установленными на панели управления энергосистемами пульта бортинженера.

     Рис.2 Размещение аппаратуры вторичной системы электроснабжения переменным током 

     Потребители электроэнергии левой сети трехфазного  переменного тока 36 В 400 Гц являются:

     - вычислитель ухода ВУ-1;

     - система троекторного управления СТУ-154;

     - система САУ;

     - радиокомпас АРК-15 № 2;

     - гировертикаль МГВ № 3;

     - система СОСС;

     - автомат тяги АТ;

     - автоматика управления закрылками (I п/к );

     - указатель стабилизатора;

     - приборы контроля двигателя №  I и № 2;

     - система СВС;

     - система НВУ;

     - система ДИСС.

      

     Потребители электроэнергии правой сети трехфазного  переменного тока 36В 400Гц являются:

     - точная курсовая система ТКС-П2  № 2;

     - гировертикаль МГВ № 2;

     - электромеханизм МЭТ-4 (I п/к);

     - указатель ИКУ-1А   №  2;

     - приборы контроля двигателя №  3;

     - автоматика управления закрылками (2 п/к).

     Потребителями электроэнергии шин ПТС-250 № 1 являются:

     - авиагоризонт АГР-72А (резервный);

     - блок БКК-18;

     - указатель закрылков;

     - манометры;

     - гировертикаль МГВ № I;

     - радиолокатор "Гроза";

     - электромеханизм МЭТ-4 (2 п/к);

     - блок БСУ-1 № 2.

     Потребителями электроэнергии шин ПТС-250 № 2 являются:

     - система МСРП;

     - радиокомпас АРК-15   № I;

     - указатель ИКУ-1А № I;

     - точная курсовая система ТКС-П2   № I.

     Все потребители электроэнергии переменного  тока 36В 400 Гц. получают питание через стеклянно-плавкие предохранители (кроме АГР-72).

     Предохранители  потребителей электроэнергии левой сети переменного тока 36В 400 Гц и шин ПТС-250 № 2 расположены в распределительной коробке РК 36В левой, а предохранители потребителей электроэнергии правой сети 36В 400 Гц и шин ПТС-250 № I расположены в распределительной коробке РК 36В правой.

     Обе распределительные коробки находятся  в первом техническом отсеке.   Размещение аппаратуры вторичной системы электроснабжения переменным током показана на рисунке 2. 

     1.3 Система электроснабжения постоянным током 27В 

     Конструктивно система постоянного тока состоит  из двух сетей (левой и правой), в нормальных условиях работающих автономно.

     Источниками каждой сети являются: один выпрямитель  ВУ-6Б и две аккумуляторные батареи 20НКБН-25-ДУЗ или 20FR25Н1С-R фирмы VARTA. Третий выпрямитель ВУ-6Б является резервным  и включается в работу вместо отказавшего  одного или двух рабочих выпрямите­лей.

     Левую сеть питают выпрямитель ВУ-6Б  №1 и аккумуляторные батареи № 1 и № 3, а правую сеть - выпрямитель ВУ-6Б № 2 и аккумуляторные батареи № 2 и № 4.

     В свою очередь каждая сеть (левая и правая) состоит из неотключаемых и отключаемых шин, которые в нормальных условиях эксплуатации соединены между собой через Н.З. контакты контакторов.

     При питании бортсети только от аккумуляторных батарей происходит разъединение шин и под током окажутся только неотключаемые шины обоих сетей.

     К неотключаемым шинам подключены жизненнонеобходимые потребители, которые необходимы для благополучного окончания полета при переходе на питание от аккумуляторных батарей, а именно:

     - аварийные преобразователи 115 В и 36 В;

     - управление внутренними, средними  интерцепторами, сигнализация открытого  положения замков интерцепторов;

     - управление закрылками, ТЭМ I подканал;

     - управление полетными загружателями, триммирование загружателей; аварийное триммирование, МГВ, контроль САУ;

     - запуск в воздухе двигателей, ВСУ;

     - краны отбора воздуха от двигателей, краны наддува, сброс давления  из гермокабины, включение дублирующей  СРД, указатели температуры воздуха  в салонах и трубопроводах;

     - управление уборкой (выпуском) шасси,  сигнализация шасси, регулировка  педалей под рост пилотов, разворот  колес передней опоры;

     - краны включения противообледенителей  двигателей и воздухо­заборников, крыла и хвостового оперения;

     - краны подключения гидросистем  и рулевым приводом (бустерное управление), кран зарядки гидроаккумулятора аварийного торможения;

     - система ПСВП;

     - эжектирование СРД;

     - вентиляция рабочих мест пилотов  и бортинженера;

     - освещение приборных досок и рабочих мест пилотов, бортинженера, штурмана, лоцмана;

     - проверка ламп, табло;

     - выключатель коррекции ВК-90 №4  АГР;

     - ТКС-П2 канал №1;

     - сигнализатор остатка топлива  2500 кг;

     - СПУ,СГС, аппаратура МАРС-БМ;

     - радиостанция БАКЛАН  №1 и №  2;

     - перекрытие каналов сброса воздуха  из гермокабины;

     - система МСРП;

     - радиокомпас  АРК-15М  №1;

     - уровнемеры масла, тахометры двигателей, указатели температуры наружного воздуха, регуляторы температуры

       двигателей;

     - световая и звуковая сигнализация;

     - освещение кабины экипажа;

     - топливные насосы двигателей  и запуска ВСУ ЭЦН-319;

     - транспаранты ВЫХОД;

     - дежурное освещение пассажирских  салонов, освещение гардеробов  и вестибюлей;

     - электрический указатель поворота  ЭУП;

     - сигнализация "СТРУЖКА В МАСЛЕ";