CC BY
31
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1
УДК 629.73.08
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЗАЩИТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ САМОЛЕТОВГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
НА ПРИМЕРЕ ИЛ-96
Е. Д. Шемелев, М. А. Трушин, Н. А. Титов Научный руководитель - Н. В. Юрковец
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: [email protected]
Проведен анализ систем электропитания воздушного судна на примере летательного аппарата Ил-96. Выработаны предложения по совершенствованию защиты работоспособности системы электропитания с целью обеспечения высокой надежности и безотказности ее работы, а также обеспечения соответствующих требований безопасности полета.
Ключевые слова: надежность, безопасность, работоспособность, безотказность.
IMPROVED PROTECTION OF POWER SUPPLY SYSTEM ALTERNATING CURRENT
CIVIL AIRCRAFT FOR EXAMPLE IL-96
E. D. Shemelev, M. A. Trushin, N. A Titov Scientific Supervisor - N. V. Yurkovets
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: [email protected]
The analysis of the power systems of aircraft for example aircraft Il-96. Developed proposals to improve the protection of the health of the power system to ensure high reliability and reliability of its work, and to ensure that the relevant requirements of flight safety.
Keywords: reliability, safety, capacity, faultlessness.
Усовершенствование системы электропитания и особенно ее защиты от коротких замыканий и перегрузок на воздушных судах - вот одна из целей обеспечения безопасности полета. Благодаря надежной и безотказной системе защиты электропитания на воздушных судах, в частности на самолете Ил-96, процент авиационных инцидентов можно свести к нулю [3].
Для надежной работы системы электропитания самолета Ил-96 система защиты должна быть простой и надежной. Данным требованиям, исходя из анализа, по нашим предположениям отвечает дифференциальная защита [1].
Если в процессе эксплуатации, в полете, на самолете Ил-96 система защиты электропитания произведет срабатывание на положительный результат, (т. е. действительно сработает из-за какой-либо неисправности), а не на обычный скачок напряжения, частоты, или тока с выдержкой времени, (что позволит запустить защиту вручную повторно на панели СЭС), то в дальнейшем обеспечить повторный запуск защиты, на какой-либо из отказов, будет невозможно. Что в свою очередь делает дальнейшую эксплуатацию самолета Ил-96 небезопасным в процессе полета. Возникает необходимость посадки данного самолета на ближайший аэродром для устранения какой-либо из указанных выше неисправностей. Данное действие приводит к потерям финансов, времени, а также к небезопасности полетов [2].
Также существующая на самолете защита не обеспечивает защиту на разность фазных токов и защиту при больших токах небаланса. Что в свою очередь может сказаться на неточной, а также на неэффективной работе защиты [2].
Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионики»
Проанализировав систему защиты электропитания на самолете Ил-96, а также, существующие на сегодняшний день, виды различных защит СЭС в том числе и дифференциальных предлагаем рассмотреть два вида наиболее подходящих из этого семейства, продольные и поперечные дифференциальные защиты, для их дальнейшей совместной работы, по улучшению существующих показателей защиты каналов генерирования [1].
Предлагаемая комбинированная дифференциальная защита может способствовать улучшению существующих характеристик защиты электропитания самолета Ил-96 [2].
Так как принцип действия комбинированной защиты прост и надежен, достоинствами параметров защиты будут следующие.
1. Не реагирование на качания и перегрузки.
2. Отсутствие выдержки времени (не больше 10-20 мс).
3. Простота схемы.
4. Относительно небольшая стоимость по сравнению с другими видами защит.
5. Простота выбора параметров защиты [1].
Характеристики защит от повышения напряжения в любой из фаз выше уровня 126±3 В или ниже уровня 111±3 В с выдержкой времени не более 6±0,9 с, от отклонения частоты ниже 375+5 Гц или выше 425±5 Гц с выдержкой времени не более 6±0,9 с, от перегрузки канала при токе в любой из фаз генератора 170-220А с выдержкой времени 4±0,6 с., предлагается улучшить путем уменьшения, (практически приближения к нулю), выдержки времени приблизив ее к минимально допустимым значениям (не больше 10-20 мс) [1; 3].
Так же в частном порядке предлагаемая комбинированная дифференциальная защита внесет изменения в защиту канала генерирования от перегрузки при токе в любой из фаз генератора 170-220 А путем чувствительных элементов установленных в поперечной дифференциальной защите нулевой последовательности, которые будут реагировать на фазный ток при коротком замыкании (чувствительность срабатывания при скачке тока будет от 0,1-0,3 А), что позволит в свою очередь избежать нежелательных последствий в процессе эксплуатации Ил-96 [1; 3].
И в заключение, для того чтобы повысить процент на безотказную работу защиты электропитания предлагается продублировать систему защиты два раза. Это позволит в случае положительного срабатывания защиты продолжить ей работать в стационарном режиме, что в свою очередь разрешит дальнейшую эксплуатацию самолета в полете. И как следствие, для надежной работы головной системы и подсистемы левого и правого борта, (каждая из подсистем включает в себя два канала генерирования), целесообразно использовать предлагаемую комбинированную дифференциальную защиту на каждом канале генерирования для увеличения ее надежности и безотказной работы при коротких замыканиях [1; 3].
Библиографические ссылки
1. Руководящие указания по наладке, проверке и эксплуатации продольной дифференциальной защиты линий типа ДЗЛ. М. : Госэнергоиздат, 1962. 119 с.
2. Брускин Д. Э., Синдеев И. М. Электроснабжение летательных аппаратов. М. : Высшая школа, 1988. 263 с.
3. Руководства по технической эксплуатации самолета Ил-96.
© Шемелев Е. Д., Трушин М. А., Титов Н. А., 2016
