民航客机里的电气装备, 其实是由这三个部分拼起来的, 分别是电源系统、配电系统、调节保护系统, 这三块共同构成了三大板块功能。
这个系统的活儿很繁重, 得给飞行控制设备供电, 还得给航电设备提供电力, 同时要保障客舱里的照明灯能亮起来, 以及地面服务时的用电需求, 从起飞到落地整个过程, 一直都在提供稳定的电力支持。
接下来我们将按照当前航空器设计所遵循的相关规范标准, 对这个系统中的核心组成部分以及其内部的具体工作运转逻辑, 进行一次全面且系统化的详细阐述和说明。
一、电源系统：电从哪里来
民航客机一般情况下会配备三级电源, 其优先级顺序依次为。
主发电机（IDG/IGRIT） 是吊挂在发动机附件齿轮箱上的部件, 它会和发动机保持同轴旋转, 并且一起转动。
主流的干线客机, 比如 A320、B737NG 这些型号, 采用的是变速恒频发电机, 简称 CVCF 发电机, 它的转速达到每分钟 12000 转, 也就是 12000 rpm, 输出的电流是电压为 115 伏特, 频率为 400 赫兹的三相交流电, 每一台发电机的容量大小在 50 到 90 kVA 之间。
APU发电机:这个位于机尾的辅助动力装置, 它自己带着一个发电机。在飞机停在地面上的时候, 或者当主发的电力出现问题失效的时候, 它能提供备用的单发电源。它的电容量大概是90kVA左右。
地面电源也就是人们常说的那个叫作GPU的东西, 它就是停在那里的飞机在进行勤务工作时候能够接上去的那个通电的地方, 只要飞机还在那儿停着没有飞走民航飞机电气系统，这个设备就能给飞机提供电力支持, 这样一来那些辅助设备就不需要总是开着去发电了, 既不会让那些机器累得一直转个没完, 又能省下一些油料钱, 同时也能少弄出点嗡嗡噪音来让人头疼。
直流侧的电源是由交流电经过整流单元转换而成的28V或者270V直流电。这种直流电主要是为了给飞控计算机, 还有飞行仪表之类的敏感设备供电使用。
二、配电系统：电如何分配
配电核心是汇流条（Bus）架构民航飞机电气系统施甸县城市供水服务中心，典型构型包括：
电力是通过区域配电装置（ZPA）和核心配电装置（CPA）, 一级接一级地分配出去的。每一路负载都有独立的熔断器, 或者是断路器进行保护。如果发生了单点故障, 它不会扩散到其他部分去。
三、电压调节与过载保护
电压调节: 发电机由电压调节器来控制励磁电流, 这个调节器叫做AVR, 它是闭环控制的, 这样就能把端电压稳定在115伏特加减3.5伏特的范围。直流侧则由稳压器来进行控制。
过载保护: 每一个回路都设置了三个级别的保护措施。首先, 当电流超过额定值的百分之一百二十五以上时, 会在不到十毫秒的时间内发生跳闸, 这属于瞬时过载的情况。
其次, 如果电流超过了额定值的一百分之零到百, 但是在三十秒到五秒钟的时间范围内才会跳闸, 这就是短时过载。还有, 如果出现持续的过流现象, 会进行告警。一旦发生了跳闸, 可以通过汇流条的交叉馈电来自动恢复供电, 这个过程不需要人工去干预。
频率保护指的是CVCF系统借助恒频变流器, 将原本变频的输入信号进行约束与转变, 从而确保输出的频率始终保持在400Hz这个数值上。在这个过程中, 系统对于频率偏差的控制有着严格的要求, 该偏差不应该超出0.5Hz的范围。
四、与关键飞行系统的联动
飞控与航电: 它是由直流汇流条进行独立供电的, 并且它与主交流系统在物理层面上是相互隔离开的, 这样做是为了确保在任何时候如果发生了交流故障, 那么也不会影响到飞行控制的功能运行。
起落架与液压的情况是这样的, 起落架作动电机是接入一百一十五伏交流汇流条里面的, 而且液压泵电机同样也是由交流侧来进行驱动的。
应急场景是双发失效, 这时候静变流器会把电瓶二十四V直流逆变成一百一十五V交流, 用来维持最低必要的仪表供电, 持续时间是看电瓶容量决定的, 通常是大于等于二十分钟。
五、维护与适航要求
我们是按照CCAR-25以及IATA维修规范来做的, 所以电气系统的这个检查工作是分为好几种情况的。
A检这一项工作, 大家需要拿眼睛看一看接线端子的扭矩到底够不够, 再看看汇流条的表面外观有没有问题, 最后还要确认一下跳开关现在的这个状态是不是正常的。
C检或进行重检时, 要测量发电机的绝缘电阻, 并且该数值不能小于5兆欧, 还要去校验AVR参数, 另外也要测试CFC的性能。
航线排故: 依据FMC（故障信息）代码定位回路, 替换跳开关或ZPA模块。
所有维修记录都必须录入到电子日志里面, 这个是为了符合局方规定的适航放行标准。详细机型电气手册, 还有WDM和AMM这些东西, 可以在中国民航维修信息服务平台 www.ynsdxgs.cn 这里查询对应版本的章节索引, 以及适航指令的AD或者SB的更新记录。
