民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统通用要求

1民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统通用要求本标准规定了民用飞机冲压空气涡轮(RAT,RamAirTurbine)驱动的交流发电机和发电机控制器(GCU,GeneraorCortrolUnit)等主要部件组成的飞机应急交流发电系统的通用要求。本标准适用于民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统的设计和验证。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。飞机电气系统特性民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法民用飞机机载设备环境条件和试验方法第2部分：温度和高度试验第3部分：温度变化试验第4部分：湿热试验第5部分：飞行冲击和坠撞安全试验第6部分：振动试验第8部分：防水试验第9部分：流体敏感性试验第10部分：砂尘试验第11部分：霉菌试验第12部分；盐雾试验第14部分；防火、可燃性试验第16部分：加速度试验第17部分：磁影响试验第19部分：电压尖峰试验第20部分：电源线音频传导敏感性第21部分：感应信号敏感性试验第22部分，射频敏感性试验第23部分：射频能量发射试验第24部分：雷电感应瞬态敏感度第26部分：静电放电试验HB/Z404民用飞机电气安装设计指南23术语和定义GB/T30203-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。系统部件sysemcomponents构成应急交流发电系统的应急交流发电机、应急交流发电机控制器等在飞机上单独安装的部件。额定转速ratedspeed应急交流发电机输出额定容量时专用规范规定的转速。最大工作转速maximumspeedforregulaticn在发电机控制器控制下，应急交流发电机输出额定电压时的最大转速。最小工作转速minimumpeedforregulation在发电机控制器控制下，应急交流发电机输出额定电压时的最小转速。调压点paintofregulaticn发电机控制器中电压调节装置感受应急交流发电系统电压，以便于调节应急交流发电系统输出电压的点，该点应设在应急交流发电系统中连接电源到汇流条的接触器输入端。应急交流发电机在额定转速条件下运行，冷却应符合规定要求，在发电机控制器控制下，系统调压点处应能输出的额定电压、额定负载电流，系统的额定容量以调压点处的额定电压、额定负载电流计算电功率。过载容量owerloadcapacity应急交流发电机在规定的转速条件下运行，在发电机控制器控制下，系统调压点处应能输出的额定电压、过载电流，系统的过载容量以调压点处的额定电压、过载电流计算电功率。4一般要求所有系统部件的外形尺寸和安装尺寸应符合专用规范和产品图样的要求。所有系统部件的重量，不应超过专用规范规定的范围。所有系统部件装配后的外露表面，应按订购方要求或产品图样规定的颜色涂覆，其涂色应能满足本文件或专用规范规定的环境条件，但下列部位不应涂色：a)安装面；3c)接线板：e)不锈钢件；f)其他不需要着色的部位。4.4外观质量及加工质量产品外观质量及加工质量应满足下列要求；a)铭牌及标志应牢固、正确、清晰，并满足型号规范的要求；b)表面应无裂纹、压伤、毛刺、擦伤；c)镀层应完好无锈蚀，漆层应无皱裂或脱落：d)紧固件不应检动，引出线绝缘不应损坏，密封物应完整：e)软钎焊、硬钎焊、熔焊等焊接点应平滑、整洁，铆接应牢固；f)产品内部应无浮散焊料、金属碎片及其他多余物；g)产品的电气连接、铅封和紧固件应锁紧、漆封并符合专用规范和产品图样的要求。4.5标志和代号系统部件的标志和代号至少应包括下列内容：a)产品名称；b)产品型号；c)产品序列号：d)产品条码标识：e)制造厂名称或商标；f)制造日期：g)最大重量；h)软件、可编程器件标识：i)用来对产品的状况及工程数据进行控制的更改标识。4.6.1材料的选择所使用的材料应满足本标准或专用规范中的所有运行和环境性能要求。非金属材料，如塑料、纤维和表面防护用的材料应当具有防潮性能。电连接器应能承受本规范规定的环境测试。所有用在发电机系统部件的金属应进行腐蚀防护处理。保护性涂层和表面处理应具有耐磨损性能，应满足本规范规定的环境测试。应尽量避免不同类金属相互接触(应防止产生电腐蚀)。当不可避免时，应选择适当的防护处理措施，但所用的防护处理措施应能提供低阻抗通路，以避免产生辐射干扰。4.6.4液体污染发电机表面温度为-40℃~150℃时，发电机表面应能承受航空液体的浸涧。航空液体包括燃油、灭火剂、防冻液、飞机清洁液、液压用液体和润滑油。4.7.2元器件选用器件的使用应力实施降额设计。应力包括电应力、温度应力和机械应力等。民用飞机冲压空的应急交流发电系统部件在规定的所有环境条件下工作时，设计使用的制造商规定的允许值。民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统部件的环境应力筛选应按专用规范规定执应能预防意外短路、极性反接、错误安装等的情况的发生，且应符合下述要求：a)采用接线柱连接时，应设计成螺栓型接线柱，且与电线端子连接时应为而接触导电形式；b)电气连接处，尤其是接线柱连接处应有醒目标识和防接错措施；c)外壳应按专用规范要求设计接地方式，接地电路应符合HB/Z404或专用规范的要求。民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统部件应具有规定功能和指标应符合专用规范要求。5除有特殊装卸要求外，民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统部件应设计成一体化安装模式，且在任何方位都应能正常工作。4.7.9.4冷却民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统部件采取通风冷却。应急交流发电机的内部风扇应能提供足够的冷却空气流量。发电机控制器采用自然冷却。4.7.9.5自动加温民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电机的内部定子位置应提供加温功能，为定子持续不断加温，防止出现结冰冻结情况。4.8耐久性除非另有规定，系统应能在试验场地的实际海拨高度和环境温度下，按照专用规范规定的运行条件和负载要求进行耐久性试验，系统的工作运行周期应符合专用规范的规定。试验过程中，系统部件应工作正常，应急发电系统的稳态电压应符合5.1.1的规定，应急交流发电机的励磁电流应符合5.5的规定。4.9可靠性民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统部件的可靠性应满足飞机可靠性指标分配的要求。民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统维修性一般应满足下列要求：a)系统的维修性应考虑视情维护、定期维护和预防性维护的要求：b)系统应能进行机上人工初始测试；c)系统应能提供机内自检测，提供相应的数据以支持和故障诊断。除非另有规定，发电机应为定期维护，发电机控制器等部件应为视情维护，系统部件的维护不需要专用维修工具。4.10.2维修时间系统部件的平均修复时间或平均系统恢复时间应符合专用规范的要求。4.10.3可达性系统部件应易于接近、检查和拆卸/安装。根据专用规范，对民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统进行安全性评估，评估应包括功能危害性分析、初步系统安全性分析、系统安全性分析。4.11.2特殊风险要求应满足专用规范关于将飞机的危险性降至最小的要求，民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统应表明暴露在下列特殊风险事件中的系统安全性：a)应考虑的电磁兼容性、闪电间接影响和高能磁场；6b)可能由于在非常靠近关键设备处的雷击和失火造成的损坏；c)鸟的撞击或外来物损害的多重作用；d)转子爆破事件。4.12保障性民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统部件的使用可用度或派遣，应符合专用规范的要4.13测试性发电机控制器中BIT检查的故障检测率和虚警率，应符合专用规范的规定。同一零件号的民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统部件中的外场可更换单元(LRU,包括部件、组件及印刷线路板等),在功能、性能、接口和尺寸上应是可互换的和可更换的，民用飞机冲压空气涡轮驱动的应急交流发电系统应符合专用规范关于适航性的相关规定。5详细要求5.1系统供电特性5.1.1电压极限除非另有规定，在专用规范规定的全部环境和负载状态下，115V/200V交流应急发电系统的瞬态和稳态电压应保持在图1规定的极限内。115V/200V交流应急发电机频率应符合专用规范的规定。7电压测概作电压测概作5.1.2电压调制幅度除非另有规定，在规定的工作转速范围内，以及功率因数为0.75(滞后)到0.95(超前)的条件下，系统由空载到额定负载状态，当系统稳态工作时，任意1s内由峰值电压形成的电压调制包络线上波峰对波谷的最大差值应保持在图2规定的极限内。图2电压调制特性曲线5.1.3电压不平衡和相移除非另有规定，在规定的工作转速范围内，当系统稳态工作及负载功率因数为1.0时，在空载到额定平衡三相负载的范围内，发电机输出端任意两相电压的最大差值应不大于0.6V,相角在120°±0.6”范围之内；当两相的负载相同，而第三相的不平衡负藏不超过1/3额定负载，则发电机输出端任意两相电压的最大差值应不大于6V,相角应在120°±A”范围之内。除非另有规定，系统由空载到额定负载状态，在规定的工作转速范国内，以及功率因数为0.75(滞后)到1.0或0.95(超前)到1.0的条件下，相电压波形应符合下列条件：a)波峰系数为1.41±0.10;b)单次诺波含量不大于39%;c)总谐波含量不大于69%。5.2自动建压投网冲压空气涡轮起动后，系统应能自行建压，当系统的电气特性在规定的极限内，应急交流发电机控制器应能接通应急交流发电机接触器，自动地将应急交流发电机连接到负载汇流条上。5.3.1额定容量应急发电系统的额定容量以调压点的电功率计算，应急发电系统的额定容量应符合专用规范的规定，并且与额定容量对应馈电线的长度、结构及阻抗也应符合专用规范的规定。5.3.2过载容量除非另有规定，在应急交流发电机的工作转速范围内，115V/200V应急发电系统应能在功率因数为0.75(滞后)到1.0或0.95(超前)到1.0的范围内的任一功率因数下，系统过载容量应符合专用规范的规定。5.4绕组电阻应急交流发电机各绕组冷态电阻应符合专用规范或图样的要求。5.5励磁电流应急交流发电机在额定电压和专用规范规定的转速下工作时，励磁电流应随负载的增加而增加，空载和额定负载状态下的励磁电流应分别符合专用规范的规定。除非另有规定，在额定电压、额定负载和专用规范规定的运行转速条件下运行，应急交流发电机冷却应符合4.7.9.4的规定，热稳定后应急交流发电机定子各绕组的温升应不超过专用规范的规定，励磁电流应符合5.5的规定。除非另有规定，系统一般不依靠外部电源供电，而具有内部电源，以满足电压建立、应急交流发电机控制器中的保护装置(在故障情况下)动作和系统控制复位的需要。5.B输入转速5.8.1最小工作转速和最大工作转速最小工作转速和最大工作转速应由专用规范规定。5.8.2输入转速变化率在5.8.1规定的转速范围内，输入转速的最大变化率应由专用规范规定。5.9永磁机工作特性5.9.1内部供电除非另有规定，系统一般不依靠其他电源供电，而由发电机中的永磁机向发电机控制器供电，以满足电压建立、电压调节、发电机控制器中保护装置(在故障情况下)动作和系统控制复位的需要。5.9.2永磁机外特性发电机在最小工作转速条件下运行，当永磁机空载以及给永磁机施加专用规范规定的阻性负载时，永磁机的输出电压应分别符合专用规范的要求。5.10故障保护5.10.1误跳闸系统在电压建立、突加(卸)负载、加(减)速度，以及应急发电系统的外部故障及故障排除情况下，B9不应产生误跳闸。除非另有规定，当调压点处最高相电压出现过压情况时，经延时后发电机控制器应断开主接触器，并断开发电机励磁，过压保护反延时特性应符合图3的要求。系统停止工作时，发电机控制器应手动复图3过压限制5.11短路能力除非另有规定，应急交流发电机在专用规范规定的转速条件下运行，在二相、三相的线对线短路状志和单相、二相、三相的线对中线短路状态下，应能提供不小于300%额定负载电流的短路电流历时5s。5.12通讯接口系统应通过发电机控制器中的通讯接口，传送本通道发电系统的产品状态监控信息。监控信息应包括供电参数、BIT检查结果和系统状志等，通讯接口应符合专用规范的要求。5.13绝缘电阻系统部件的导电部件与部件壳体的绝缘电阻，以及相互绝缘的导电部件之间的绝缘电阻应符合表1表1绝缘电阻要求5.14绝缘介电强度除非另有规定，热态下在发电机各绕组之间和各绕组与壳体之间进行绝缘介电强度试验(如果可能损坏电容器和电子器件，应将其断开),应能经受下述50Hz试验电压，绝缘不应击穿和闪络；a)50V及其以下电路；500V、历时1min(对于电子设备，噪音滤波器及电容耐电压测试电压不能超过100V):b)50V以上电路：1000V加2倍额定电压、历时1min(对115V交流电路执行1250V耐电压测试，对于200V交流电路执行1500V绝缘介电强度测试)。具有线圈的电子器件(如变压器及电磁线圈)漏电流不应大于5mA,其他器件漏电流不应大于3mA。5.15匝间绝缘应急交流发电机绕组的匝间、相间绝缘应能承受150%额定电压的过电压，并在专用规范规定的时间内不应发生击穿。应急交流发电机按专用规范规定的过速工况工作，不应损坏。5.17环境适应性除非另有规定，系统部件进行环境试验时，每项试验结束后，应按下述要求检查产品的工作性能：a)应急交流发电机在额定电压和专用规范规定的运行转速条件下运行，空载、额定负载时的应急交流发电机的励磁电流，应符合5.5的规定；b)应急交流发电机在专用规范规定的运行转速条件下运行，应急交流发电机带负载稳定工作或突加(卸)负载时，应急发电系统的瞬态和稳态电压应符合5.1的规定：c)应急交流发电机以额定转速、空载运行，逐一施加模拟5.10规定的故障，应急发电系统的故障排除特性，应符合5.10的规定。5.17.2温度一高度除非另有规定，系统部件应能承受HB6167.2-2014规定的温度一高度试验，试验后系统部件应能正常工作，系统部件的表而漆层不应开裂、脱落，非金属零件应无破损，润滑脂不应溢出，结果应符合专用规范的要求。5.17.3温度变化除非另有规定，系统部件应能承受HB6167.3-2014规定的温度变化条件，试验后系统部件的表而漆层不应出现开裂、脱落，非金属零件应无破损，发电机中的润滑脂不应溢出，结果应符合专用规范的要求。除非另有规定，系统部件应能承受HB6167.4—2014规定的湿热试验条件，系统部件的工作状态由专用规范规定，试验后系统部件的外观应符合专用规范的规定，产品的绝缘电阻应符合4.4、5.1和5.15的要求。5.17.5飞行冲击系统部件应能承受HB6167.5-2014规定的飞行冲击试验条件，系统部件的工作状态、试验类别和冲击脉冲波形、峰值加速度及持续时间由专用规范规定，试验时接触器不应出现自行触点闭合和断开现象，试验后系统部件应无紧固件松动及结构件变形。系统部件应能承受HB6167.6-2014规定的振动试验条件，系统部件的工作状态和施加的试验量值、持续时间及频率范围由专用规范规定，试验时接触器不应出现触点自行闭合和断开现象，试验后系除非另有规定，系统部件受水浸泡时是不允许工作的。系统部件设计时应应能承受HB6167.8-2014中规定的防水试验条件，试验后系统部件应能正常工作。系统部件设计时应考虑流体污染对系统部件的有害影响，系统部件应能承受HB6167.9-2014规除非另有规定，发电机在经过HB6167.10-2014规定的砂尘试除非另有规定，系统部件应能承受HB6167.11-2014除非另有规定，系统部件应能承受HB6167.12-2014系统部件或设备的防火及可燃性试验，应按HB6167.14-2014的规定执行，系统部件或设备着火系统部件应能承受HB6167.16-2014规定的加速度试验条件，系统部件的工作状态、试验类别和试验条件由专用规范规定，试验时接触器不应出现自行触点闭合和断开现象，试验后系统部系统设备磁效应试验应按照HB6167,17—2014的规定执行，在试验中受试设备应正常工作，而不系统设备电压尖峰试验应按照HB6167.19-2014的规定执行，在试验中受试设备应能承受来自其能承受预期量级的频率分量干扰能力。系统设备感应信号敏感性试验应按照HB6167.21-2014的规定执行，在试验中受试设备的连接电5.17.18射频敏感性(辐射和传导)系统设备射频敏感性试验应按照HB6167.22—2014调制源的某一电平情况下，设备应能正常工作。的规定执行，当设备及其连接导线暴露在射频5.17.