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GB∕T 30203-2013

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标准号: GB∕T 30203-2013

中文名称:飞机电气系统特性

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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GB∕T 30203-2013 飞机电气系统特性 GB∕T30203-2013 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS49.060
中华人民共和国国家标准
GB/T30203--2013
飞机电气系统特性
Characieristics of aircraft electrical syslem(IS0 1540:2006, Areospace—Characteristics of aircraft elcctricalsystems,MOD)
2013-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2014-10-01实施
2规范性引用文件
术语和定义,
通用要求
4.1概述
4.2机载电源
1.2.1、交流电源
4.2.2直流电源
4.3外部电源
电源系统和配电系统的协调
4.5月电设备
4.5.1用电设备工作性能
1.5.2用电设备的电源种类
4,5.3用电设备的供电中断
4.5.4用电设备的电源输入极性
5恒频(CF)交流共电系统特性
5.1一般特性
5.2稳态特-
5.2.1 适用性
相电压
相电压不平衡
电压调制
电压波形持性
频率调制
5.3瞬态特性.
瞬态电压
电压尖峰
瞬态直流分量
5.3.1瞬态频率宰
5.3.5电压和题率同时瞬变
5.3.6供电中断
6变频(VF)交流供电系统特性
一般特性·
6.2关于恒频交流供中特性的考虑目
GB/T 30203—2013
GB/T 30203—2013
稳态特性
适用性
相电压
相电压不平衡
电压调制
电压波膨特性
6.4瞬态特性
瞬态电压
电压尖峰
瞬态直流分量
瞬态频率
频率阶跃变化·
频率变化率
供电中断.
直流供电系统特性
一殷特性…
7.2稳态特性
7.2.1适用性..
7.2.2输人电压.
7.2.3电压脉动
7.3瞬态特性
7.3.1瞬态电压
电压尖峰
供电中断
8要求的划分,
对用电设备的要求,
·般要求
交流用电设备
功率因数
负载切换瞬变
种击电流·
9.6输人电流调制
恒频或变频交流用电设备
9.6.2直流用电设备
9.7 输入电流崎变
9.7.1概述...
恒频设备允诈的畸变电流
9.7.3变频设备允许的电流畸变
9.8最大输人电容.
10制定供电特性时的有关假设和背景-
10.2本标准适用范用的背景
10.3有关交流系统的假设
1C.3.1交流秘态电压调节(基于115V/200 V交流系统的讨论)10.3.2交流瞬态电压调节
变频交流系统频率范围
影响电压畸变的凶素
10.3.5交流电网的谐振
电压调制
10.4交流电源设备的假设
面电源性能
避免引起白激的电源阻抗极限
10.4.4交流发电系统的直流分量[0.5直流系统
10.5.1电源种类
10.5.2A类直流电压调节
10.5.3B类直流电压调节.
10.5.4R类直流电压调节
直流配电馈线
10.6发动机直流起动代电品质
10.7270V直流输人电源
图1.设想的电气系统供电品质评估图图2线标和正常(正)相序示意图★
恒频和变频系统电压调制包络线的频率特性图3
交流输人电源畸变顺谱
恒频输人电源频率调制
图6恒频或窄变频交流输人电源电压正常瞬变图?
恒频和变癫交流输入电源电压非正常瞬变图8
宽变频输人电源电压让常瞬变
恒频和变频交流输人电源尖峰电压镀限恒频和变频交流输入电源的非正常直流分量瞬变恒频输人电源频率暖变
A类设备28V直流输入电源脉动的频率特性B类设备11V/28V直流输入电源脉动的频率特性*R类设备28V/42V流输人电源脉动的频率特性A类设备28V直流输人电源正常电压瞬变A类设备28V自流输人电源非正常电瞬变图17B类设备14V/28V直流输人电源正常电压暖变·图18
B类设备11V/28V直流输入电源非正常电压照变R类设备28V/12V直流输人电源正常电压瞬变R类设备28V/42V直流输人电源非止常电压瞬变GB/T 30203—2013
GB/T30203—2013
有流输人电源电压尖峰极限
相用电设备相负载平衡要求
用电设备和设备组的功率因数极限图24
交流和点流用电设备最大冲士电流极限用电设备端的三相115V/200V、400Hz恒频交流供电特性极限表2
用电设备端的-.相115V/2C0V窄变频交流供电特性极限裴3
用电设备端的三相115V/2C0V宽变频交流供电特性限表4
用电设备端的直流供电系统稳念特性极限用电设备端的直流供电系统瞬态特性极限表5
单相用电设备允诈的电流畸变锻限三相用电设备允诈的电流畸变极限运算结果示例
本标准按照GB/T1.1'2009给出的规则起草GB/T 30203—2013
本标推使用重新起草法修改采用国际标准IS01543:2006航空和航大K机电气系统特性》(
文版),
与1S01510;20C6相比,本标准所作的技术修改如下:a)对IS01540:2006中3.33电压相移内容进行T修改:6)删踪1S01510:206中3.49的注1(直流电压),注2(直流稳态电床))内容,与标题不符;)将ISO1540:2006图8表格巾\最低电压”对应的\101V\修改为\100V\;d)将1S01540:2006图16表格4“10s\对啦的\32.7V\修改为*32.2V\;c)将ISO1540:20C6表1中非正常状态下=相平均电压值95.5V~132.5V和单租电压54V~134V,分别修改为98.5V~132.5V和97V134V,将阁7中非正常电压稳态的下限由94 V柜应修改为97V.
与IS01540:2006相比,本标准所作的编辑性修改如下:a)对公式和表进行了编号;
b)纠正了IS0140:2006巾的编辑、印刷错误:将IS01540.2005中6.4.7的“非止常的供电巾断讨间不应超出衰2规定的极限\修改为“非正C2
常的供电中断时间不应超出表2(窄变题系统)和表3(宽变频系统)规定的极限”d)将1SO1540:2006表6、表7中与\非波\对应的\1=C.C01×I,\修改为\0.001×I”;删除了1S01540+2306表1~表3中的\注4”和表4,表5中的注3”,e
f)增加10.5.2.1\概述”,消案悬置段,ISO154C:200中的原章条号依次顺延。本标准山中国航空工业第:-集团公司提出。本标准由全国航空器标准化技术委员会(SAC/TC135)1。本标准起草单位:中航工业第·飞机设计研究院,中国航空综合技术研究所。本标准主要起草人:冯愚,下宏田玉斌、邓1范围
飞机电气系统特性
GB/T 30203--2013
本标准规定了机裁用电设备电源输人端的供电特性,问为「适应新型民用飞机上的各种电源而设计的用电设备如通过广技术标准规定(工S)认证的用电设备提供接口定义,其有单一用途或特殊军事所途的设备可不遵循本标准,以免山了追求多用途而导致设备性能降低。本标准也提供了制定这些要求的背景,供现代飞机电气系统设计和(或)集成者参考。供电品质是电源、配电和用电设备相五作用的结果。一-且规定用电设备的限制要求,也就确定厂支持整个系统开发的关键电源设备和配电设备的接口背景。本标准考了在小型和大型运输类飞机都可能遇到的多种电源类型和配电参数,电源分为旋转式和静变式,可能是机载电源,也可能是作为地面支持设备之一的地面电源。本标准涉及到的供电电压种类有:
直流14 V28 V和 42 V(标称值);单柜交流26V400Hz(标称值)
单相或=相交流115V/200V和230V/400V(标称值),征频400H2.或频率范周包括100Hz的变频。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应后是必不可少的,凡是注期的引用文件,仅注口的版本适用于本文件。凡是不注口期的引用文件,其最新版本(包所有的修改单)适用于本文件ISO6858飞机地面电源通用要求(Aircraft-Groundsupportclectricalsupplies-Geueta!rcquiremerts)
ISO7137:1995飞机机载设备的环境条件和试验程序}(Aircraft-Environmentalconditions2nctest procediures far airborne equipment)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件,3.1
电气系统非正常工作
abnormal electrical systemperation电气系统出现不止常或故障的--种状态,这时,在超出非正常下作极限之前,该系统保护装置动作,将系统的不正常或故障部分与系统其余部分隔离。注:在此状态下,向电设备提供的供电品质可能超出了正常」作极限组未超过非正常一作极限3.2
非正常供电特性极限abnormalpowerqualitylimits在非正常下作期叫,考患系统保护装置工作容差和系统设计固有的限制特性,在用电设备电源输入端规定的电特性极限。
注:又见3.30。
1采用ELROKAEED14C和RTCA/DO-160C。1
GB/T 30203—2013
波峰系数crestfactor
稳态条件下测得的交流电压波形峰值与方均根值之比的绝对值,注1:尤量纲,标准正弦波的波峰系数为/2。注2: 写作,V(k)/V(rms),
电流调制current modulatinn
电流周期性或供发性重复变化时的最大值与最小值之差。注:用电设备的电流调制较大时,可能影响供电品硬和(或)申源稳定性,3.5
畸变(电流或电压)distorliun(currentorvoltage)交流系统中交流波形中除去基波分量的方均根值,或自流系统中叠加在直流成分上的交流(脉动分量的方均根值。
注:交流系统中畸变可能包起谱波分量和非波分查。谐波是指频率为基波额率整数倍的止弦波畸变分量,非谱波是指频率为基波数率非整数的正弦波畸登分量。本畸变定义也含所有的被形畸变(又见3.23和3.25)。3.6
相移系数displaeement factor
交流用电设备的输人电流(基波频率分量)与输入电压(基波频率分量)相位角(Φ)之差的余弦值注:本定义不包含变电流波形(或电压波形)的影响.因此,在本标辉中不采用相移系数,而采用为通叫的功率因数(又见3.35)。
畸变系数(电流或电压)distortion factor(currentaryoltage)波形中畸变与基波分量的方均根值之比。注1:皆变系数dF通常用百分值(浴)表示:Vxu-x)
dFloox
X一整个波形的方均根;
XI—基波分量的方均根价。
注2:在流系统中,直流或分基波分量(又见3.3,3.43).3.8
畸变频谱distortionspcctrum
交流或直流畸变各频率分量幅值的离一量化表示。+++(1)
注1:畸变成分可能北基波的潜波分量或非谐波分量,·世分望出幅值谢制或频率调制引起。注2:本标准仅提出「最大至15kHz(对于400H慎额设备)和32kHz(对于变频设舒)的畸变分点,以便将供克品质的相关要求与磁兼容性(EMC)的型求区分开。3.9
配电系统distribution system
电源与用电设备之间的所有交联和电路保护设备的总称,注:呢图1。
漂移drit
被控参数(如恒频系统的频率)在规定极限范围内,出诸如元器件老化或自身温度变化之类原因所引起的非常级慢的随机变化,
漂移率drifl rale
被控参数漂移的变化速度。
注:按照控参数,漂移率带表示为Hz/min或V/ini。发动机电起动electric engine start operationGB/T 30203—2013
为起动主发动机或辅助动力装置提出极端供电需求的种电气系统正常作的特殊状态。注1:在起动过差中,电源输出可能己超出正常瞬态电后被限,这时只要求选定的用电设备正常工作。注2:典型的发动机起动时间在15s90 $之间。发电系统electric power generating system;EPGS旋转式和静止式电源及其控制与保护装置的总称。3.14
电气系统electric system
通过配电网络连接在一起的电源,变换装置、控制保护器件和用电设备的总称,注:也简称为“系统”。
系统应急工作cmergcncy 心ectrie system operation在飞行过程中主电源不能提供足够或合适的电能时,需要容量有限的独立电源向已缩减的配电系统和保证飞机安全飞行与人员安全所选择的用电设备(关键设备)供电的-种.作状态。3.16
应急电源emergencypowersourec飞行中应急工作状态下,为重要设备提供独文电源的发电机、变换装置或其维合(不包括用电设备内部电源)或蓄电池。
外部电源装置或地面电源装置externalpowerunit/groundpowerunit(GPU)为满足飞机在不飞行状态下的供电要求,出地面维护设施提供的旋转式或静止式电源(或其组合)。注:其可能分散的或集中的地面电源,也可能是靓载电源。3.18
频率frequency
交流波形周的倒数,
注1:频争的单位为赫兹(Hz)。
注2:稳态频率足1$内频率对时间的平内值,瞬时频率是指单个周波的预率。3.19
频率调制 frequcncy modulation系统稳态条件下瞬时频率在平均频率周围的周期性利(或)随机性的变化。注,频牵调制幅度等了超过1min时间旬隔内测得的最大额率和最小题准之差,3.20
频率调制率frequency modulation rate频率调制引起的赖率变化率。
注:频率洲桐率的单位为 IIz/s3.21
fundamenlal [requency
基波频率
发电系统产生的期性波形基本成分的频率(在傅里叶变换式中,序列为\1\哟波形频率),3
GB/T 30203—2013
地ground
导电结构或电缆1作为交流电压和(或)直流电压参考零电位的点。3.23
谐波harmonics
频率为基波频率整数倍的周期电压或电流波形的止弦波分量(畸变)。注1:大多数非线性负载产生奇次谐波,例如输人电源的全被整流将产生奇次谢波。注之:具有二极管型输人整流的用电设备产牛的“特征请波”的频率市下式确:f =(x4±l)×
式中:
—谢波的次数;
从1开始的正整数;免费标准下载网bzxz
每个周期参加整流的龄施子数量(正整激);基波蜘率。
注3:波整流产生偶次谐波,并在交流电源系统守造成非常不利的影均(例如直流分量)。单相用电设备的全波整流会引起三的奇数倍次讲波。鉴于单相旧电设备拍潜在数量,以及一的奇数倍次波与配电系统在此额率下较高的阻抗(零序阻护)之间的相互作用这些谐波也是非常不希望有的结果。因此在电设各的畸变电流要求中特提出了对偶次谐波和三的奇数倍次谐被的限称(又见3.5,3.39)。3.24
阻抗impedance
设备或设备组的稳态电压向量与稳态电流前量之比。3.25
单一频率的骑变分置individualfrequencycompencentntdistortiou单一频率畸变的方均根值与基波方均根值之比,注1:又见3.8.
注2:中压在单个数率下的畸变分显表示为:D.. - I1G X(V./V))
式中:
V。,-非其被、单个频率下电压的方的根值;V:-基被电压的方均模值
线性负裁linear load
(3)
无论输人电压如何变化,其阻抗总是一个常数,其电流癫谱与输入电压频谱相匹配的用电设备。注:和这,非线性负载在输人电斥不同时.H总军抗是变化约,电流赖谱和输人电压频谱也无法门接对应3.27
负载不乎衡Joadunbalance
三相交流用电设备的最大相功率与最小相功率之差:3.28
momenlary power interruptions瞬时供电中断
短时间的供电中断。在此期.供电电压根据汇流条和负载的特性仙衰减,在供电转换期间就具有这种典型的特性,
normal electrical system operation系统正常工作
除主发动机或辅助动力装置电起动外,飞机在空中或地面没有发生故障或功能降低时的所有预期的二作状态。
GB/T30203—2013
注1:系统正常工作意咪着所有设备按规定的程序」作在规定的极限范围内。用电负载的切换、发动机的转速变化.电源的正常转换和司步,以及电源并联工作等均属于累统正带工作,注2:正常「作还包搭臀时供电中断、舞变和炎峰(文见3.1)。3.30
正常供电特性极限normal power quality limits系统正常工作期间应保持的供电特性极限。注:又见3.2.
标么值pertnit;PU
柜对一个基准值来量化反肤系统各种参数的标雅量。注1:基准值近带为额定值
注2:对电源系统而言,典利的基准价有动率、电正、电流或抗。标么值等于参数的实际值除以基准值。示例:
在=相 11= V/20) V,120 kVA 系统定,1 PL: 的功率等于 12C kVA,1 PL 的电压等T:11: Y,1 PU 的流等于348A1PL.的阻抗等于C.332。该系统r每相消耗32A电流的=负载被认为具有0.15PL的功率。3.32
相电压phase voltage
向单相或三相用自设备供电的相线与中线之间的电压。注:除另有规定外,本标准定义的所有交流电压值均指相线与线之间电长的方沟根值,3.33
phast voitage displacement
电压相移
在稳态条件下,三柜交流系统巾三相电压波形的任意两相波形基波过零点之间的最大相角差(标称值为120°】。
电压不平衡phase voitage unbalanec稳态条件下三相电乐中最大相电压与最小相电压之差。注:
Vi'nk -- Ma.+(Van+Vey+Ve)
VaN-V.N+Vu?
式中:
相电压:
Vax,Ven,Ven
power factor
功率因数
交流用电设备的有功功率(单位为W)与视在功率(单位为V·A)之比,注1:功率因数表示为:
PF =P/S
式中:
P:一有功动率,单位为瓦(W):S
视在功率,电乐方均根与电流方均根的乘积,单位为伏安(V·A),.....)
++( 5)
注2:功率因数的定义包拓输人电流(和/或电压)波形畸变成分的影响注3:当用电设备的基波电流滞带后于基波电床(通常在感性负裁条件下),认为该设备的功率因数是“滞后\的。局样,如果电流被形超前于电压波形(通常乍容性负载条件下),则认为该设备的功率因数是“翘前“的,当用电设备议有有动功率(没行无功站率)其输人电流相位和供电电压相位完全一致,则称之为“单位动率因数\负载(PF=1(又 3.6)
GB/T 30203—2013
生电源primarypower source
通带由飞机主发动机驱动,为飞机所有1作阶段捷供电能的发电机和相关电源调节装置(不属丁用电设备),
脉动ripple
在系统稳态下作期间围绕乎均点流电流或电压的周期性变化注:出于动个总是对球量,所以采用电压或电流的上值与下峰值之差,而不是峰值与平均值之差来衡脉动,3.38
方均根值(电压或电流)
rms value (voltage or currcnt)与流电路中产生相同功率传递的直流量值等效的电压或电流值。注:电压的方极值可以按照下式兴算:V-/cd
T—波形的时间周期;
)(时刻的瞬时电压值,
序列阻抗(/谐波)sequenceimpedances(/harmonics)+( 6)
过\对称分量法”的数学分析方法将系统阻抗分解为正序、道序和零序阻抗。这种分析方法将非常复杂的三相不平衡系统的分析分解为对两个平衡的三相电路和一个零相电路的研究注:这些特性图抗可运用于更加复杂的供电系统分析·包括谐波电流对谢波电压的影响等。正序阻抗和序阻扰自电源和配电网络的电阻和也抗快定,因此在交流系统中,这些测抗随者电源频率的增如而增加。对于诸如配电绩此类的无源器件,正序阻抗和逆序阳抗是相同的,对于电机则完全不同。零序阻抗与电流流过电源中线的系统阳抗案切相关,因此采用电线构成回路·还足利用结构构成回路将严重影响系统阳抗,后齐一相线束构型及其与缩构回路之间的归离次岑序阻抗。不平衡电流和改障电流流过零掉阳抗:
传统上,将正序、逆序利零序阻抗或电流与特定的多次谐波联系在一起,三相电源系统中空现的谐波也能分解为正序、逆序和孕序分岳。正序电流谐波由个量礼等,相角差为120的问组成,其相序与代表基被电流相或的相序相同:逆序电流谐波也是巾一个量值相等、相售差为12C的向组成,其相序与代表基波电流相量的和学相反。正序谐波增如用步中动机的正向扭矩,而逆序谐波抵消同步电动机的任向扭矩。举序谐波由三个量值相同、和位相同的向量组成,因此也称为三和“同相”,而平衡的正序、逆序谐波不会产生中线电流,巾单相非线性负凝叫起的此类平衡零序谐波在中线上产川兰估于柑线的请波电流。A,.相的兰的市3.40
数借次谐波中流具有相司的相位角,内此在中线F的请波向单是任意相向量的二倍(见3.23)。尖峰spikes
发生在极短时问内(微秒级)偏离受控稳态或瞬态特性值的变化。注1:尖峰通常产小-个电波峰和(或)一系列波形,其特性巾相关的电源阳抗、线路抗以及用电设备输人阻抗决定,也取决于率件发的方式,注2:典型的电峰内追断感性负藏或容性负载引起。3.41
sleadystate
电气参数仅呈现微小变化的种工作状态。
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