1、中空扎， 1996一09一13发布中国航空工业总公司HB/Z 293-96 b 曰1996-10-01实施t比;住目录1 主题内容与适用范围1. 1 主题内容1. 2 适用范围1. 3 与其他标准的关系2 引用标准3 技术要求3.1 供电系统特性3.2 电压麟变3.3 干扰控制3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 附录A附录B附录C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、. . . . . . . . . . 馈电线保护. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 应急供电和应急用电设备工作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 仪表电路用电设备设计. . . . . . 不中断供电. . . . . . 军民用飞机供电标准的对比某干线飞机的供电特性和用电要求飞机供电系统瞬变. . . . . . . . . ,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ) 且且且A-a句，&句，-J句AdaTuronyn句，句
4、3，、，、，、r、，、，、，、，z、，、-1且且-a-A鸣，&句3J( 中华人民共和国航空工业标准民用飞机电力应用和瞬态保护指HB/Z 293-96 用范围1. 1 本标准规定了在民用飞机用电设备的研制中，应考虑的供电电源形式以及供电电源的各种特性对用电设备的影响。规定了在用电设备的研制以及机上布线中对电源瞬态的保护、干扰控制、馈电线保护、应急供电和应急用电设备等方面的要求。1 . 2 适用范围本标准适用于民用飞机用电设备的研制及飞机布线的设计。对供电系统与用电设备的协调起指导作用。但应注意协调本标准规定与承制方由于设备的特殊性而不适用的部分。1 . 3 与其他标准的关系本标准是在已有的国家军
5、用标准和航空工业标准的基础上，为了更适应民用飞机设计的世界性实践，开发具有高可靠性和性能的电子设备，作为实施与其相关标准的指南。1 . 3. 1 与GJB181的关系本标准承认GJB181中规定的飞机电力系统在用电设备电功率输入端的供电特性，承认其中规定的电气参数。但又为新开发的系统和工程的材料和工艺以及成品生产或供货的批准制定适当的工程规定。1. 3.2 其他标准本标准中有详尽的指导性材料，解释民用飞机规范和军用标准中有关供电特性的规定及其相互之间的关系。军民用飞机供电标准的对比见附录Ao2 引用标准GJB 150 军用设备环境试验方法GJB 151 军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求GJ
6、B 152 军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量GJB 181 飞机供电特性及对用电设备的要求田6167.18民用飞机机载设备环境条件和试验方法电源输入试验田6167.19民用飞机机载设备环境条件和试验方法电压尖锋试验HB 6167.20 民用飞机机载设备环境条件和试验方法电源线音频传导敏感性试验总公司1996- 09 -13发布1996-10-01实施1 HB 6167.21 HB 6167.22 HB 6167.23 HB 7087 3 技术要求3. 1 供电系统特性3. 1 . 1 电源3. 1. 1. 1 28V直流电源3. 1. 1. 1. 1 适用性HB/Z 293-96 民用飞机
7、机载设备环境条件和试验方法感应信号敏感性试验民用飞机机载设备环境条件和试验方法射频敏感性试验民用飞机机载设备环境条件和试验方法射频能量发射试验民用飞机电气安装技术要求早期飞机中广泛采用28.5V直流电源作为主电源系统，在飞机上几乎所有电能均是由发动机驱动的直流发电机提供，通常还装有一台或多台蓄电池用于多种用途，如提供应急用电、地面维护用电和作为起动电源。该系统具有很好的调节功能，而且脉动分量较小，又不必考虑谐波分量的影响，同时蓄电池具有滤波作用，然而还是避免不了高压、瞬态电压浪涌或者电压尖峰的影响。随着飞机的发展，采用交流电源作为主电源，而直流电源则变为次级电源。此时直流电源是通过变压整流器获
8、得的。变压整流器由三相变压器和二极管整流电桥或其他合适的整流线路组成。但应注意变压整流器往往没有电压调节线路。该类直流电源系统，其输出电压取决于输入的交流电压以及用电设备对电压变化的影响，并存在电压脉动。3. 1.1.1. 2 直流供电特性直流电源系统的供电特性可参见GJB181。该标准规定了电压瞬态和电压的变化范围。根据使用经验而提出的补充特性见本标准3.2和3.7.2条。3.1. 1. 2 115V、400Hz交流电源3. 1.1. 2.1 适用性在早期使用主直流电源的飞机上，遇到了其容量不足的问题，而且经过变流机将直流电变为交流电的容量更是不足。与此相反，大部分现代飞机由发动机驱动的交流
9、发电机可直至数百千伏安(115V交流电)的系统容量。通常由恒速传动装置控制其频率，由发动机调压控制保护装置进行电压调节。这样用电设备就可能使用大容量的经过调节控制的交流电能。由于恒速传动装置结构复杂，加工困难，费用昂贵，较早飞机也有不用恒速传动装置，而采用一种频率通常在300-1000Hz之间变化的变频交流电能。其发电机输入转速出螺旋浆调节器控制，也就控制了输出频率。主要供给电防冰和电加温设备使用。需要频率精度高的电子设备，则由静止变流器提供。为避免使用恒速传动装置，另一种方案则是变速恒频发电系统，可提供高质量的115V交流电能。变速恒频发电系统是高输入转速驱动的交流发电机，再将变频交流电变换
10、成400Hz交流电输出。系统包括实心转子同步发电机、静止频率变换器、滤波器、电压和频率调节器、自动控制电路和保护电路。用调谐振荡器频率调节精度达到1.0%、用调谐网路可达0.1%、用晶体振荡器可达0.001%。2 HB/Z 293-96 3. 1.1. 2.2 交流供电特性115V三相交流电源供电特性可参见GJB181，其电压瞬态特性和电压变化范围方丽的使用经验见本标准3.2和3.72条。3.1.1.3 低压交流电源飞机广泛使用36V(或26V)、400Hz单相或三相低压交流电源。该电源早期多出直流变交流的旋转变流机产生。由于以直流供电为主的飞机，交流用电量较小，而低压交流电只是为陀螺仪表或自
11、动驾驶仪供电，甚至变流机就附属于各仪表系统中专用。随着航空电子设备的增多，除陀螺仪表外，伺服随动系统的增多，低压交流电源的需求也增多。为了提高可靠性，已由静止变流器取代了旋转式变流机。在交流供电系统中，也可用变压器或自糯变压器从某一交流汇流条上变换获得低压交流电。由于自动驾驶仪系统中相位敏感的特殊性，而导致了专用术语自动驾驶仪相或自动驾驶仪汇流条，因此，相位敏感器的伺服放大器，其传感器的励磁与放大器的激磁电源必须同相位，同样采用同步器或旋转变压器传送信号时，其输出同步信号与接收器的励磁信号也必须用同一相电源。因此，凡有此要求者必须接在同一汇流条上或分离汇流条的同一相上。民用设备中的无线电磁指示
12、器等均在此问题。在采用交流供电的旋转设备中，要注意三相电源的相序，详细说明见本标准3.6条。3. 1. 2 电源特性3. 1. 2.1 GJB181的要求3. 1. 2.1.1 用电设备电力输入端的供电特性GJB 181规定的供电系统的供电特性是指用电设备电功率输入端的特性，也就是供电与用电的电气接口关系。以用电设备的电功率输入端为基准点来进行供电特性的考核。在用电设备的研制中，输送到用电设备电连接器上的交流或直流电就以GJB181为基础。在飞机电源系统的设计中，其技术指标则是在调压点上进行考核，而控制系统设计应能适合发电、控制和配电系统的所有变化(包括相应的环境条件变化的影响)，最终应使供到
13、各用电设备电力输入端的电气特性符合GJB1810因此要求用电设备的研制单位应准确提供其设备的电流和阻抗特性，对飞机电气系统在设计中使供电特性符合GJB181是至关重要的。3.1.2. 1. 2 稳态也压和频率极限通常情况下，在航线上使用的很多飞机都安装有复杂的电源调节系统，无论在地面起动和地面操作过程中，不会经常遇到稳态电压和频率范围很宽的问题，都可控制在GJB181或HB6167.18所给定的范围之内。但是在某些早期飞机中，尤其是活塞式发动机的飞机上，往往会遇到主电源电压低，蓄电池电压也很低的情况，致使有些电子设备不能工作。另外，要求由应急供电的用电设备，也会遇到电压和频率跑出正常规定的范围
14、，还要求用电设备能连续的工作。3. 1. 2.2 蓄电池供电飞机安装有蓄电池用于地面起动和有限制的操作，万一所有发电系统失效时作为应急电源。目前应用两类典型蓄电池系统，而各自存在着特殊问题。3.1.2.2.1 铅酸蓄电池3 HB/Z 293-96 铅酸蓄电池实际上用在所有活塞动力装置的飞机和许多早期喷气式飞机上，直接将蓄电池并联在直流配电系统上。采用铅酸蓄电池的有利方面是可以提供滤波的能力，并且在万一发电机哥哥时或突然失效时，保证电源的不间断供电。然而，万一需要关闭发电机，而单独使用蓄电池时，稳态电压的下降量相当大。初始稳态蓄电池电压在满充电时蓄电池端空载为26V。蓄电池容量耗尽时电压也以相当
15、快的速率减小。标准要求在电压很低时，用电设备能工作，并不降低通常规定的性能。例如，应急状态的设备必须连续的工作到电源输入端电压维持到18V。飞机也需要用电设备连续的工作到此低电压时，然而允许一些参数的降低在本标准8.2条予以说明。3. 1. 2.2.2 锅镰蓄电池为了减轻重量和具有更好的电压调节特性，许多现代飞机使用了锅镰蓄电池。但是这类蓄电池需要专用的充电装置，以提供合理的电流限制，并在系统正常工作期间确保蓄电池处于满充电状态。因而不能简单地浮接到直流汇流条上进行充电，以防止过充电造成危险。另外对锅镰蓄电池的充放电状态必须监控。必须使用开关电路在电源应急状态下，把应急负载从正常汇流条转换到蓄
16、电池汇流条上。3. 1. 3 干扰和谐波含量在直流电源系统中的干扰主要是交流脉动分量。主要来源于使用布交流滤波器设施的变压整流器。CJB181规定了脉动电压峰值与平均电压之差小于2.0V，为了适应于早期的飞机，有些民用飞机比军用标准规定的更大些。在交流电源系统中的干扰，第一种是谐波含量，他是电源系统的固有特性，CJB181中2.2.1.4条有明确规定;第二种是所谓杂乱脉冲或射频干扰能量，是由硅整流电路或类似的高速开关器件产生的。在交流400陆的波形上叠加一个陡峭前沿的波，此项干扰的能量也通过传导和静电途径搞合到直流配电系统中。CJB181中2.2.1.4条d款的偏离系数要求对此有一定的限制作用
17、，规定对基披相应点的偏离值不超过基波峰值的5%。3. 1. 4 典型的飞机供电特性在附录B中给出了某一干线飞机的发电和配电系统中的电源特性和用电要求。这仅仅是一个特定的例子，在使用中必须与具体飞机的详细规范进行适当的比较，尤其是数字电路部分更应注意。3. 1. 5 工作方式分类3.1.5.1 电气系统正常工作电气系统的正常工作是飞机操作、完成飞行任务以及电气系统控制的连续性所需要的电气系统全部功能性工作。这些工作可在飞行准备、起飞、飞行、着陆和停机各种状态下的任何给定时刻以任何次数的频度发生。这种工作的例子有.用电设备负载的转换，发动机转速改变，汇流条的转换和同步，以及电源并联。用电设备负载的
18、转换是发生次数最多的一种系统工作方式。3. 1. 5.2 电气系统非正常工作电气系统的非正常工作是电气系统意外的而且短暂的失控。非正常工作的引发作用是不可控制的，其发生的精确时刻是不可预测的。然而，从这种工作(向正常方式)的恢复是一个可4 HB/Z 293-96 控制动作，这种工作也许每次飞行中发生一次，或者是作为设备故障的结果也有可能在一架飞机的整个寿命期间一次也不发生。非正常工作的一个例子是:电源对飞机结构的故障，并随后由故障保护装置将其切除。非正常极限与主发电系统中的保护设备的跳闸区段相协调。除了短暂失控，非正常工作也可包括超出系统正常控制极限，但在过压/欠压保护跳闸极限之内稳态工作。3
19、. 1. 5.3 电气系统应急工作应急工作定义为在飞行中当主电源系统不能提供足够或合适的电功率，而需要使用一个有限的独立应急电源时的状态。3. 1. 5.4 地面电源工作地面电源工作定义为用电设备由飞机配电网络供电，但其电能来自一个地面电源(车)时的状态。3.2 电压瞬变3.2. 1 电压瞬变的意义电压瞬变是指电压在极短时间超出稳态工作范围。按GJB181有电压浪涌和电压尖峰之分。飞机供电系统瞬变见附录Co由于广泛使用半导体器件，用电设备对电压瞬变比较敏感，已有多例造成系统不能正常工作或损坏，因此供电与用电之间进行协调的规范值是很关键的。早期规范只规定要求用电设备对于80V的电压瞬变进行抑制和
20、承受。按此要求，在早期航线使用中出现了大量的设备失效，明显地归因于电压瞬变。使用信息表明，设备满足了要求，但余量不够。为此有的企业规范将电压瞬变提高到100-40V，持续时间3ms。实践表明，电压瞬变的产生有两种不同的来源，即有电压浪涌和电压尖峰之分，电压尖锋的峰值可达700V以上，甚至到千伏。标准规定为600V，持续时间1-10.此值的确定虽不精确，但是要求电力系统按此要求对电压尖峰进行抑制，用电设备则按此要求去承受，也确实得到了较好的效果。3.2.2 直流汇流条瞬变与交流汇流条瞬变的不同经验表明，电压瞬态保护几乎(当然不是全部)局限于直流配电系统和用电设备中，而交流电源供电的设备则不大发生
21、半导体器件或其他元件的失效。通常的交流部件(如变压器，电动机、螺线管以及同步器等)就其本质来说，是不容易受短时高压瞬变的影响的。因为交流瞬变的能量有限，半导体器件线路内部的供电系统又包含了合适的滤波器，可用来保护半导体器件免受交流输入时可能附加的任何高幅短时瞬变的影响，这就使得带有半导体器件的用电设备在交流汇流条供电的情况下工作，也不大发生由于瞬变引起的失效。必须注意，特定的半导体线路，如果不经中间电源和有关的滤波保护，而直接由26V交流或115V交流配电系统供电时，交流电压瞬变可以很容易地经400Hz变压器的漏电容而传导，在使用降压变压器时，其帽值可能增加。3.2.3 电压瞬态保护GJB 1
22、81规定了供电系统(包括发电、控制)和用电设备对电压瞬变的敏感度的协调要求。对交流或直流供电汇流条上的要求是不会在用电设备电功率输入端发生超过HB6167.19中5 HB/Z 293-96 的规定的电压尖峰，反之本标准要求用电设备在遇到HB6167.19中规定的电压尖峰后应工作正常。在GJB181中对用电设备的要求中也规定了耐电压尖峰的要求。在3.2.4条中考也尔斯定律中指出，用电设备及其控制线路中不应产生导致该项设备失效的电压瞬变，即用电设备中使用的继电器或其他电感性组件上需跨接阻尼二极管或其他合适的瞬变抑制元件。同时必须考虑到不同类型的开关或控制器安装在飞机上以后，所可能引起的电压瞬变幅值
23、的差别6 A飞。撞击1)开关r #几帧输出士1300VI幸值,/ 电J苍瞬25.i原泸F、最大喝志发生极限斗gOV-24峰宣最大瞬态传播极限无线电B(袋?奇I) 、气十:!8 v直流汇流条,i; I!开关图1典型的设备安装-无2是也B(装置:Z) 无线电A十80_ 4v峰直最大瞬态发生根限HB/Z 293- 96 在飞机电气系统设计中，当有必要对某些功能的远距控制提供外部线路时，就需要设置一个外部电源继电器，以对其进行远距离通断控制，图1给出一个典型的设备安装实例。在这种情况下.尤其是当继电器的安装在空间位置或电气关系上靠近无线电设备时，继电器应满足本标准规定的瞬变保护要求，否则就会把感性负载
24、所发生的极高的瞬变电压，在无任何馈电线衰减情况下，几乎直接加到电子设备的输入端上，造成半导体器件失效。为了适应包括电力通断控制在内的所有控制功能的要求，用电设备均应具有足够的防护能力，以承受设备内部及其附件所产生的电压瞬变的影响。3.2.4 考也尔斯定律如果一个装置或系统易因大的瞬变而失效，那么他本身就不会产生大的瞬变。否则，当其在实验室中首次工作时，就会把这个内部的故障暴露出来。推论I如果一个装置或系统不易因大的瞬变而失效，那么在检查此装置或系统时，很可能发现它就会产生大的电压瞬变(除非己认真贯彻了GJB181)。推论E附非在飞机设计和成品设备的选择中严格遵照GJB181的规定，否则电气装置
25、将变得越来越大，电压瞬变也会越来越严重，而电子设备将不得不适应越来越严重的电压瞬变试验。推论E既使常规的长馈电线会产生足够的衰减，使得符合推论I的继电器所引起的电压瞬变在汇流条上处于低水平，但是在飞机设计中可以选择一个符合推论I的继电器，用以控制认真按GJB181要求设计的电子设备或系统。3.3 干扰控制随着航空电子技术的发展，干扰控制技术和实践应用已发展成为一个独立的领域，己颁发了成套的国家军用标准和航空工业标准，本标准只能从供电的角度涉及此问题。3.3.1 GJB151、GJB152干扰控制标准在军用设备的研制中己颁发了GJB151和GJB152。飞机的研制和用电设备的研制，只要遵循此标准
26、，即可以使飞机上各电子系统之间满意地工作，民用飞机适航条例也原则规定，电子系统必须在飞机环境中正常工作，又不妨害其他系统的工作。但是民用飞机的设备为了降低成本费用，希望以最低限度的试验，满足电磁兼容性要求，这就需要在军用标准指导下，结合用电设备本身的具体细节，制定型号本身的详细规范，减少重复性的试验。3.3.2 田6167干扰控制标准HB6167规定了民用飞机的用电设备所应接受的电气和电子干扰控制的标准和试验步骤。HB6167.19-HB6167.23规定了民用飞机干扰控制的各种需求之间的协调关系，以区别于军用标准对复杂的武器系统的要求。因此用电设备的研制中要特别注意与军用飞机应用的无关情况，
27、只需要满足HB6167即可。HB6167与GJB151、GJB152等军用标准之间进行比较时可发现基本类似，仅少数地方在重大区别。一般地说军用标准比HB6167要求更严格一些，但是在高压半导体开关电路产生的宽带干扰问题上，因6167比军用标准还要严格。7 RB/Z 293-96 3.3.3 设备对传导干扰的敏感性对配电系统传导来的音频和射频能量的敏感性所表示的对设备的特殊要求，已在HB6167中作了规定，民用飞机用电设备需满足E也6167.20和HB6167.21中的A类要求。3.3.4 干扰限制为了使飞机满足电磁兼容性要求，对用电设备可能产生的并发射到配电系统的噪声和干扰必须加以限制。HB6
28、167.23规定了对A类设备的试验步骤，恳然与军用标准相比松一些，但对民用飞机来讲是适用的。3.3.5 对辐射干扰的敏感性关于辐射干扰的敏感性，与飞机用电设备无直接关系，但与飞机电线线束的分类与布线有关。对民用飞机用电设备的研制只要使用国家军用标准中的有关指导性材料，而按HB616721和田6167.22进行性能指标的控制与试验，B阿满足使用要求。3.3.6 其他F扰控制的考虑显然，干扰控制必须从用电设备的设计采取适当的预防措施，以限制在安装到飞机工作中所遇到的典型的相对较高噪声环境的敏感性，用电设备必须能抵制或承受飞机上其他各种设备产生的电磁场和静电场的影响，尤其应注意以下频谱部分。交流和直
29、流主电源系统中出现的400Hz, 4800Hz以及两种频谱的谐波;b飞机实际使用的各电子系统中的硅二极管整流电路产生的，经400Hz调制过的100至400KHz宽带的噪声;C.经高频通信系统(今后将是高速数据链系统)的音频调制过的2-30MHz的射频功率bd经甚高频通信发射机(今后也将是高速数据链系统)的音频调制过的118-136MHz的射频能量;e.从空中交通管制(ATC)应答机和测距装置(DME)问答机两者来的经调制的L波段能量脉冲，f.从气象雷达发射机来的经调制的C波段和X波段的能量脉冲;g从无线电高度表来的经调制的1630和4300MHz的能量脉冲或调频信号:h上述仅仅是一些高电平能量
30、源，除此之外还有诸如调嗽声、键击声、卡嗒声之类的噪声以及其他各种意外的干扰。3.3.7 单点接地线路的使用当飞机各处的互连布线中传送低电压信号时，会感受接地回路的精合干扰。例如在单端音频电路的广泛使用中其输出信号出现在连接器的一个插针上，而无线电机壳则被作为回路使用。机上安装时，高端由单根电线传送，而把飞机结构作为回路，由此通过飞机结构的电流将产生电位差串联到所传送的信号上。在敏感信号电路中，尽量排除多点接地的作法，在飞机的油量表敏感线路中，采用屏蔽同轴电缆，由于两端同时接地，屏蔽套与飞机结构形成回路，由于交流感应而在信号敏感线中产生干扰信号。后采用单点接地，使其不构成回路。使用单点接地的电路
31、，还可适用于把回路电线与高端信号电线进行扭绞，从而实现对干扰磁场高达60dB的衰减。这种干扰磁场在带有大型交流配电系统的飞机上总是存在的。3.3.8 线束分类8 HB/Z 293-96 在飞机布线中，为了作到电磁兼容性，还需要根据电路的敏感性采取专门的保护措施。该类线路保护可大致分为五种基本类型如图2所示。每套设备都有一个规定的接线图，通常为典型的恒速恒频系统，具有中线接地的星形连接形式.llS/200V交流、400Hz电源系统。保护类型的选择应基于预期的电路敏感性以及安装环境条件。按图2所示保护等级所划分的类型可表示如下I类干扰保护.采用双纽绞线，发射端中点接地，提供一条完全平衡的传输线。某
32、些按规定研制的民用飞机设备，为该类线路的利用提供了特定的情施，但实际上所有的老设备均没有提供必要的中间抽头。E类干扰保护:该保护除了利用一个连接到线路一端的单点接地系统之外，其余与上述一类保护有点相似。此系统不能提供上述I类保护中所能给予的噪声保护，然而试验表明完全适用于所有飞机上的适用场合。在某些情况下，还具有取消输入/输出变压器需求的优点。皿类干扰保护:除了由于没有采翔屏蔽手段从而不能对静电场噪声进行保护外，其余与上述E类保护相似。不过静电场在很大程度上不会桐合到低阻抗音频电路中。通常存在于磁场和低阻抗电路之间的实际桐合途径可利用电路中的纽绞线对其进行有效的拟制。这种布线技术也可用于高电平
33、输出电路，在这类电路中，由子短线传送或其它原因，静电搞合并不成为主要问题。9 HB/Z 293-96 分类l申点撞地-交流分类，-单点;在地分类E单点撞地-,_. ( 、唱J分类W单点挠地-分类V图2线束保护的基本类型N类干扰保护:保护用于对飞机结构单点接地的单端输出布局，并对该单端输出线采用单屏蔽线。单根屏蔽线可提供对于静电场的良好保护，但是当它用在低阻扰电路中时对磁场干扰非常敏感。10 HB/Z 293-96 与其它电路一样，对于单根屏蔽线，如果不采用单点接地技术，往往会由于精合到公共接地回路阻抗电路中的干扰信号而产生高电平噪声。尽管用电设备的研制贯彻了本标准的要求，在飞机设计中，还应注意
34、考虑无噪声和无干扰的安装设计。在飞机布线中应按HB7087的要求进行线束分类，在布线中应考虑电线、线束之间的最小问距等。3.3.9 电线屏蔽在用电设备中按其要求所有电线均应屏蔽。一般来说，所有音频信号的屏蔽层均应仅在一端接地，而此接地点通常应在接线盒处。图3给出了电线屏蔽与接地标准。最敏感的电路应如图2所示，使其屏蔽层通过任何接线区或连接器单独的端头贯穿起来，以保持屏蔽层的电气完整性，不太重要的电路在布线中，对各段电路的屏蔽层可在不同的安装部位接地。经验表明，一根电线的屏蔽层的双重或多重接地将有助于提高对于瞬变产生的磁场的屏蔽效果。接地质量必须极好，应直接与飞机基本结构相连，而不是与设备壳体、
35、连接器外壳或飞机机体的加强结构相连。因为电线屏蔽层上双重或多重接地方式，在加工时需要高质量的生产控制，而且在使用中确保多点接地有一系列的维修问题，所以以往一般避免采用。数字式数据电缆线(与音频信号屏蔽相对照)应当扭绞屏蔽，并且在屏蔽层外应套一层绝缘保护套。所有数字式数据电缆层均应两端接地，并且在飞机上安装时的任何中断处也均应接地。3.4 馈电线保护3.4. 1 概述线路保护可大致分成两种类型。第一种类型包括接到设备黑盒子的飞机电源馈电线的综合保护，本条涉及的就是这类保护。第二种类型包括设备内部的保护，用来防止元件损坏或产生烟雾的现象。这类保护将在本标准的8.4条中涉及。3.4.2 馈电线断路器
36、与熔断器飞机电气系统设计中，常规做法是把断路器设置在用电设备的外部，并且集中安装在飞机座舱，以便空勤人员在飞行中容易接近。每一恨交流和直流馈电线都需要一个单独的断路器，互相之间不用联锁，当连接多根电源馈电线的设备需要联锁时，必然在内部线路中实现。这一规则的一个例外是碰到交流三相电源设施时，在安装设计中必须提供一个合适的兰相断路器，三相断路器应当设计成当任一相发生故障或过载时均能断开所有三相的电源。除非在民用飞机设备特性中另有专门规定，断路器的安一秒特性应当近似于一个能承受当系统首次接通时，可能遇到的起始电流或浪涌电流的热装置。此要求并不排除合适磁性断路器或其它热型的断路器，而仅仅是指出许多类型
37、的电子设备仍然需要很大的初始起动电流。典型的飞机断路器的安一秒特性曲线可见图40除非在适用的民用飞机设备特性中另有规定，用于电子设备的所有断路器都应当是自动脱扣型的。该类断路器设计成在过载状态下，既使手柄受机械约束限制在接通位置时，也能跳开。11 HB/Z 293-96 平均噪音水平L二E归MA . 仅扭绞l1，平电育问BA吨，.平电低扭绞井屏蔽黑盒子、在高噪音区屏蔽的高电平电路部分高电平穿过连接器被屏蔽的敏感电路C ., 低电平非关键电路部分图3电线屏敲与接地规定12 国目NMU1由四1000 100 56 11 5 6 10 1. 0 。l0.05 0.02 O. 01 0000 1000
38、 100 时间5典型的飞机断路器安一秒特性图4H a HB/Z 293-96 3.4.3 通过馈电线断路器与熔断器进行设备保护尽管断路器的基本功能是保护飞机电力馈电线，在飞机设计时仍要强调通过合理选择断路器的额定值，为设备保护提供一个值得重视的手段也是可行的。因为在某些安装场合，为了限制汇流条到用电设备之间的电压降，有必要使用较大截面的电力馈电线。其作法是基于设备耗用电流，而不是根据飞机电力馈电线的额定载流能力来选择断路器的规格。例如，如果设备用电8A，而馈电线路较长，为限制电压降需选用线芯截面为1.2mm( 16号)电线，那末断路器规格的恰当选择应为10A，而不是更大的额定值，尽管电力馈电线
39、具有更大的载流能力。近年来，由于飞机研制的需要，已经有了额定值为lA或更小一些的高可靠性的断路器供选用。没有理由再选用大规格断路器保护低电流的电子设备。除了选择规格合适的断路器之外.在安装设计时不应忽视断路器的动作区间，应当使用最低和最高(跳闸)电流之间差距最小的断路器。从图3中可看出，使用的主要目的在于线路保护的B型或C型断路器会大大降低对任何设备的保护等级。因为，断路器必须降额到在71t:时最小跳开时间所表明的额定值的80%，而同时直到过电流达到额定值的175%之前断路器均不能跳闸。这样B型和C型断路器就可能允许100%的过载，显然在断路器跳开之前可能会造成电子设备内部器件的严重损坏。与此
40、相反，A型断路器除了可提供对飞机布线的附加保护之外，由于具有改善丁的保护动作区间，还可用于对电设备的保护。3.5 应急供电和应急用电设备实践已证明，尽管努力提高发电和配电系统的可靠性，几乎每种类型的飞机在飞行中还是可能遇到整个发电系统失效的情况，对于此种失效，既使机上带有自动卸载特性的复杂并联配电系统，也仍然需要一个合适的应急电源。在多套发电系统运行的飞机上，人们曾力图取消应急电源，经验表明，多套发电系统运行的飞机仍有可能全部失效。当前飞机上可靠的应急电源仍是蓄电池，但很多现代喷气式飞机已使用高的并联余度，以减少对蓄电池的依赖。对特别设计的应急汇流条必须进行控制，对飞机的应急用电负载必须认真的
41、确定，既保证了安全飞行的需要，又要尽量降低应急用电负荷，以减少对飞机蓄电池的需求，对两台或多台发动机的飞机更应如此。3. 5. 1 应急供电特性现代喷气式飞机上，应急汇流条与正常汇流条的供电特性基本相当，只是对应急汇流条优先供电和单独供电。然而，由蓄电池运行的应急配电系统的供电特性往往存在显著差别。主要差别是当用蓄电池供电时，随着时间推移，汇流条电压将相当快地连续降低。这一特性要求应急供电的用电设备，在降低的电压下应继续工作，既使达不到全部设备性能，如灵敏性或输出功率可能达不到，但基本性能必须达到。在3.1.2.2条中己对蓄电池供电的汇流条电压进行了说明。3.5.2 应急状态下用电设备的工作各
42、种飞机在应急状态期间有不同的工作要求。对于国内航线的飞机，只局限于可以到一个备用机场着陆，只在相当短的期间维持飞机的姿态、速度和操纵。在那样的情况下，所需要的主要电子设备是超短波通信系统，用以得到应急状态航行调度指令，再就是从雷达控制中接14 HB/Z 293-96 受导航辅助信息。除此之外，在国内航线营运中，还要求机伏的VOR和ILS系统以及空中交通管制ATC的应答器由应急电源供电。这种要求已变得特别具有吸引力，而随着固态(晶体)设备的引入，设备所需电功率很小，也就变得完全可行。对于跨洋飞行的远程飞机，在到达任何机场之前，驾驶员必须进行长时间的连续飞行。此类飞机上，除了要提供国内营运所使用的
43、设备之外，还要求提供高频通信系统(HF)和自动无线电测向仪(皿F)。显然在由蓄电池提供应急电源时，将导致一个相当大的应急负载。由于从重量观点考虑，用增大蓄电池容量来满足这么大的负载连续运行是不现实的。实践中的做法是在配置中提供负载监控技术，为驾驶员提供选择机会，只为马上要使用的设备供电，以此节省蓄电池能量，延长工作时间，以达到适当的着陆地点。3.5.3 应急电源应急电源通常是与主发电设备无关的有限电源，用以向应急负载供电.配电简单，也无选择。多数飞机由蓄电池直接提供直流电，交流电源则从蓄电池电源转化而来，也可由冲压空气涡轮发电机产生。GJB181规定了应急电源的供电特性。田6167对交流电源规
44、定了360-440Hz范围，而直流应急电源低限仅为18Vo3.6 仪表电路目前大多数飞机的配电系统中都设置有交流仪表汇流条，在国内有36V和26V之分。一般供电量有限，仅用于飞行操纵，显示和其他仪表电路。3. 6. 1 交流仪表内部电源的必要性和重要性应使仪表电路为隔离的电路，并适应飞机对仪表设备的改装。许多民用飞机的设备的规范巳专门包括了对仪表电路的供电要求。其供电电源可来自变压器或静止变流器。应注意的是相位基准应由飞机交流电源系统而定，不能随用电设备任意设定。在民用飞机的用电设备研制中，应满足飞机的仪表电路供电特性.否则将失去互换性或导致昂贵的飞机更换费用。3.6.2 仪表内部电源的过载保
45、护在含有仪表电源的装置内应提供适当的保护，防止在装置或飞机布线中短路或故障时产生冒烟或失火的危险。尽管在设备外部的飞机电源供电电路中已提供了断路器之类的保护，但通常在装置内部仍需要另外的保护。最好设置一个具有足够漏抗的变压器，使任意大小的短路或故障在变压器上不足以产生冒烟或失火危险的负载。通常不采用在仪表输出电路中设置内部熔断器或电路断路器的方法对外部短路进行保护。因此不希望在仪表设备内部深处的熔断器或电路断路器发生故障，也不希望在设备前部的面板上设置断路器或熔断器。希望仪表变压器的设计能适应由于不良的调节而引发的过载，甚至宁愿设置易熔元件的无害失效，也不愿在内部装断路器或熔断器。3.6.3
46、仪表电源的选择仪表电源可用飞机电源，也可由仪表内部系统供电。尽管有些民用飞机的用电设备规范要求仪表设备使用内部电源供电，但有不少仪表设备仍是在飞机安装时采用飞机电源供电，两种方案各有不同的特点。每个单独的仪表设备应由同一汇流条或同一相供电，同时还应注意一且电源失效的影响。当两个设备共用一个显示器时，可以在两个仪表设备中由一个设备内部电源向显示器供15 HB/Z 293-96 电，同时在仪表电源之间转换，此方案则使本来就很拥挤的显示器里边加一个小开关。如果使两个设备和显示器的接收部分的同相位励磁由一个独立的飞机交流汇流条供电，就可以在显示器上简化一个转换开关，但若公共的仪表电源电路发生故障，就可
47、有能使两个仪表设备均失效。如果在飞机设计时协调，选用一个设备提供仪表内部电源，也会使内部变压器过载，也可能因内部或飞机布线中的故障而失效。3.6.4 避免潜藏电路在使用仪表内部电源供电时，必须注意防止在某些正常或非正常工作条件下会引起故障或差错的潜芷电路的存在。3.7 用电设备设计3. 7. 1 电源选择3.7.1.1 通用电源类型民用飞机中使用的每套系统或设备都应按飞机给定的输入电源或组合输入电源的形式进行供电。为了使系统或设备能适用于各类型的飞机，也就是具有供电的互换性，系统或设备应接受阻6167的考核，一般状态下也要符合GJB181的要求。在GJB181中2.4.1条还规定了供电系统种类，即在优选28.5V直流电源和额定相电压115V，额定频率为400Hz的三相交流电外，还可选用额定电压为26V、额定频率为400Hz的交流供电系统和额定线电压为36V、额定频率为400Hz的三相交流供电系统。如果设备工作允许，应尽可能适用于变频交流供电。3.7.1.2 特殊的专用电源目前电子设备均可用飞机上
