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GB∕T 30203-2013 飞机电气系统特性(www.zhaojianzhu.com)PDF文本

1CS49.060V40中华人民共和国国家标准GB/T30203-2013飞机电气系统特性Characteristics of aircraft electrical system随素材风乙.(ISO 1540:2006,Areospace-Characteristics of aircraft electricalsystems,MOD)2013-12-31发布2014-10-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管理委员会莲蜀泰前网Z.J
GB/T30203一2013目次前言“V范围……12规范性引用文件3术语和定义…14通用要求………84概述………84.2机载电源…84.2.1交流电源4…t4+……84.2.2直流电源…84.3外部电源………84.4电源系统和配电系统的协调……84.5用电设备……………94.5.1用电设备工作性能…94.5.2用电设备的电源种类………94.5.3用电设备的供电中断一…小……94.54用电设备的电源输天极性.……95恒频(CF)交流供电系统特性中年。。。。gg车4年0年年8中”中。。。。88988.888年年。e。5.一般特性…105.2稳态特性………05.2.1适用性………………105.2.2相电压………105.2.3相电压不平衡……115.2.4相移……15.2.5电压调制…115.2.6电压波形特性…115.2.7频率……115.2.8频率调制………115.3瞬态特性……115.3.1瞬态电压…115.3.2电压尖峰…115.3.3瞬态直流分量……115.3.4瞬态频率…………115.3.5电压和频率同时器变………115.3.6供电中断………………126变频(VF)交流供电系统特性……………………126一般特性……126.2关于恒频交流供电特性的考虑………13理罚素衬网Z.JZC.ET
GB/T30203-20136.3稳态特性6.3.适用性………………136.3.2相电压…06.3.3相电压不平衡…………146.3.4相移…g6.3.5电压调制……146.3.6电压波形特性………………146.37频率…………146.4瞬态特性…146.4.1瞬态电压………146.4.2电压尖峰…146.4.3瞬态直流分量146.4.4瞬态频率……156.4.5频率阶跃变化…………156.4.6频率变化率…………156.4.7供电中断…157直流供电系统特性…157一般特性…157.2稳态特性…157.2.1适用性兰157.2.2输入电压国小…167.2.3电压脉动167.3瞬态特性…167.3.1瞬态电压167.3.2电压尖峰177.3.3供电中断…178要求的划分…179对用电设备的要求…179.1一般要求…9,2交流用电设备………1793功率因数……189.4负载切换瞬变………………………189.5冲击电流………4…189.6输入电流调制……………189.6.1恒频或变频交流用电设备………189.6.2直流用电设备……189.7输入电流畸变………189.7.1概述…189.72恒频设备允许的畸变电流…………………199.7.3变频设备允许的电流畸变……209.8最大输人电容……………2010制定供电特性时的有关假设和背景興尚運蜀素前网Z.ZS沁
GB/T30203-201310,概述…………………………………………20102本标准适用范围的背景………2010.3有关交流系统的假设……………………………………………………”2110.3.1交流稳态电压调节（基于115V/200V交流系统的讨论）……2110.32交流瞬态电压调节……2210.3.3变频交流系统频率范围………2210.3,4影响电压畸变的因素…2310.3.5交流电网的谐振………2310.3.6电压调制…2410.4交流电源设备的假设……………………2410.4.1概述……………*2410.4.2地面电源性能…0………2410.4.3避免引起自激的电源阻抗极限2410.4.4交流发电系统的直流分量………………………2510.5直流系统…2510.5.1电源种类…2510.5.2A类直流电压调节4……2610.53B类直流电压调节…2610.5.4R类直流电压调节2610.5.5直流配电馈线……2610.6发动机直流起动供电品质工””2610.7270V直流输人电源…27图1设想的电气系统供电品质评估图……………27图2线标和正常（正）相序示意图……28图3恒频和变频系统电压调制包络线的频率特性29图4交流输人电源畸变频谱………30图5恒频输人电源频率调制……31图6恒频或窄变频交流输人电源电压正常瞬变…32图7恒频和变频交流输人电源电压非正常瞬变33图8宽变频输人电源电压正常瞬变…34图9恒频和变频交流输人电源尖峰电压极限…35图10恒频和变频交流输人电源的非正常直流分量瞬变…36图11恒频输人电源频率瞬变…37图12A类设备28V直流输人电源脉动的频率特性…38图13B类设备14V/28V直流输人电源脉动的频率特性…39图14R类设备28V/42V直流输人电源脉动的频率特性……40图15A类设备28V直流输人电源正常电压瞬变…41图16A类设备28V直流输人电源非正常电压骤变…42图17B类设备14V/28V直流输人电源正常电压瞬变…………43图18B类设备14V/28V直流输人电源非正常电压瞬变…44图19R类设备28V/42V直流输人电源正常电压瞬变…………45图20R类设备28V/42V直流输人电源非正常电压瞬变…………46興尚運罚素村网Z.ZS沁.ET
GB/T30203-2013图21直流输入电源电压尖峰极限……47图22三相用电设备相负载平衡要求…48图23用电设备和设备组的功率因数极限…………49图24交流和直流用电设备最大冲击电流极限…………50表1用电设备端的三相115V/200V、400Hz恒频交流供电特性极限…10表2用电设备端的三相115V/200V窄变频交流供电特性极限…………12表3用电设备端的三相115V/200V宽变频交流供电特性极限…13表4用电设备端的直流供电系统稳态特性极限表5用电设备端的直流供电系统瞬态特性极限……17表6单相用电设备允许的电流畸变极限……表7三相用电设备允许的电流畸变极限…19表8运算结果示例…J.NE運筑素前网Z.
GB/T30203-2013前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用国际标准IS01540:2006《航空和航天飞机电气系统特性》（英文版)。与IS01540:2006相比，本标准所作的技术修改如下：a)对1S01540:2006中3.33电压相移内容进行了修改；b)删除IS01540:2006中3.49的注1（直流电压）、注2（直流稳态电压）内容，与标题不符；c)将1S01540:2006图8表格中“最低电压”对应的“104V”修改为“100V”;d)将IS01540:2006图16表格中“10s”对应的“32.7V”修改为“32.2V”;e)将1S01540:2006表1中非正常状态下三相平均电压值95.5V~132.5V和单相电压94V~134V,分别修改为98.5V~132.5V和97V~134V。将图7中非正常电压稳态的下限由94V相应修改为97V。与SO1540:2006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IS01540:2006中的编辑、印刷错误；c)将1S01540:2006中6.4.7的“非正常的供电中断时间不应超出表2规定的极限”修改为“非正常的供电中断时间不应超出表2（窄变频系统）和表3宽变频系统)规定的极限”；d)将1S01540:2006表6、表7中与“非谐波”对应的“1=0.001×I,”修改为“0.001×1，”；e)删除了IS01540:2006表1~表3中的“注4”和表4、表5中的“注3”；f)增加10.5.2.1“概述”，消除悬置段，IS01540:2006中的原章条号依次顺延。本标准由中国航空工业第一集团公司提出。本标准由全国航空器标准化技术委员会(SAC/TC435)归。本标准起草单位：中航工业第一飞机设计研究院、中国航空综合技术研究所。本标准主要起草人：冯愚、王宏霞、田玉斌、邓健。理罚Z..ET
GB/T30203-2013飞机电气系统特性1范围本标准规定了机载用电设备电源输入端的供电特性，向为了适应新型民用飞机上的各种电源而设计的用电设备[如通过了技术标准规定(TSO)认证的用电设备]提供接定义。具有单一用途或特殊军事用途的设备可不遵循本标准，以免由于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、配电和用电设备相互作用的结果。一旦规定了用电设备的限制要求，也就确定了支持整个系统开发的关键电源设备和配电设备的接背景。本标准考虑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：一直流14V、28V和42V(标称值)；单相交流26V400Hz(标称值)；单相或三相交流115V/200V和230V/400V(标称值)，恒频400Hz或频率范围包括400Hz的变频。2规范性引用文牌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。ISO6858飞机地面电源通用要求(Aircraft-一Ground support electrical supplies-一Generalrequirements)ISO7l37:l995飞机机载设备的环境条件和试验程序”(Aircraft一Environmental conditions andtest procedures for 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 system operation电气系统出现不正常或故障的一种状态。这时，在超出非正常工作极限之前，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，向用电设备提供的供电品质可能超出了正常工作极限但未超过非正常工作极限。3.2非正常供电特性极限abnormal power quality limits在非正常工作期间，考虑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供电特性极限。注：又见3.30.1)采用EUROCAE ED-14C和RTCA/DO-160C.筑素前网Z.ZC.ET
GB/T30203-20133.3波峰系数crest factor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：无量纲，标准正弦波的波蜂系数为√2。注2：写作IV(pk)/V(rms)l.3.4电流调制current modulation电流周期性或偶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，可能影响供电品质和（或）电源稳定性。3.5畸变（电流或电压）distortion(current or voltage)交流系统中交流波形中除去基波分量的方均根值，或直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括谐波分量和非诺波分量。谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波畸变分量。非诺被是指频率为基波频率非整数倍的正弦波畸变分量。本畸变定义包含所有的波形畸变（又见3.23和3.25）。3.6相移系数displacement factor交流用电设备的输人电流（基波频率分量）与输人电压（基波频率分量）相位角（Φ）之差的余弦值。注：本定义不包含畸变电流波形（或电压波形）的影响，因此，在本标准中不采用相移系数，而采用更为通用的功率因数（又见3.35）.3.7畸变系数（电流或电压）一distortion factor(current or voltage)波形中畸变与基波分量的方均根值之比。注1：畸变系数df通常用百分值(%)表示：4f-100×X,=XD………(1)式中：X,一整个波形的方均根值；X,一一基波分量的方均根值注2：在直流系统中，直流成分即基波分量（又见3.5,3.43）.3.8畸变频谱distortion spectrum交流或直流畸变中各频率分量幅值的逐一量化表示。注1：畸变成分可能是基波的谐波分量或非诺波分量，一些分量由幅值调制或频率调制引起。注2：本标准仅提出了最大至16kHz(对于400Hz恒频设备)和32kHz(对于变频设备)的畸变分量，以便将供电品质的相关要求与电磁兼容性(EMC)的要求区分开。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：见图1.3.10漂移drift被控参数（如恒频系统的频率）在规定极限范围内，由诸如元器件老化或自身温度变化之类原因所引起的非常缓慢的随机变化。2鞘素衬网Z..ET
GB/T30203-20133.11源移率drift rate被控参数漂移的变化速度。注：按照被控参数，漂移率通常表示为Hz/min或V/min3.12发动机电起动electric engine start operation为起动主发动机或辅助动力装置提出极端供电需求的一种电气系统正常工作的特殊状态。注1：在起动过程中，电源输出可能已超出正常瞬态电压极限，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15s~90s之间。3.13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”。3.15系统应急工作emergency electric 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）供电的一种工作状态。3.16应急电源融J.NE日飞行中应急工作状态下，为重要设备提供独立电源的发电机、变换装置或其组合（不包括用电设备内部电源)或蓄电池。3.17外部电源装置或地面电源装置external power unit/ground power unit(GPU)为满足飞机在不飞行状态下的供电要求，由地面维护设施提供的旋转式或静止式电源（或其组合）。注：其可能是分散的或集中的地面电源，也可能是舰载电源。3.18频率frequency交流波形周期的倒数。注1：频率的单位为赫兹(Hz)。注2：稳态频率是指1s内颍率对时间的平均值。瞬时频率是指单个周波的频率。3.19频率调制frequency modulation系统稳态条件下瞬时频率在平均频率周围的周期性和（或）随机性的变化。注：频率调制幅度等于超过m时间间隔内测得的最大频率和最小频率之差，3.20频率调制率frequency modulation rate频率调制引起的频率变化率。注：频率调制率的单位为Hz/s。3.21基波频率fundamental frequency发电系统产生的周期性波形基本成分的频率（在傅里叶变换式中，序列为“1”的波形频率）。3莲筑素荷网Z.ZC.ET
GB/T30203-20133.22地ground导电结构或电缆上作为交流电压和（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正弦波分量（畸变）。注1：大多数非线性负载产生奇次谐波，例如输入电源的全波整流将产生奇次谐波注2：具有二极管型输入整流的用电设备产生的“特征谐波”的频率由下式确定：fH=(k×9士1)×f:……(2)式中：fg—谐波的次数：k—从1开始的正整数；9—每个周期参加整流的整流子数量（正整数）：f,—基波颜率。注3：半波整流产生偶次谐波，并在交流电源系统中造成非常不利的影响（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谐波。鉴于单相用电设备的潜在数量，以及三的奇数倍次谐波与配电系统在此频率下较高的阻抗（零序阻抗）之间的相互作用，这些谐波也是非常不希望有的结果。因此在用电设备的畸变电流要求中特别提出了对偶次谐波和三的奇数倍次谐波的限制（又见3.5,3.39）。3.24阻抗impedance3.25备按贵声线紫等赞比Z.J.NE工单一频率的畸变分量individual frequency component of distortion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：电压在单个频率下的畸变分量表示为：Dw,=100×(V./V:)式中：V,一一非基波、单个频率下电压的方均根值：V:一基波电压的方均根值。3.26线性负载linear load无论输入电压如何变化，其阻抗总是一个常数，其电流频谱与输入电压频谱相匹配的用电设备。注：相反，非线性负载在输人电压不同时，其总阻抗是变化的，电流频诺和输人电压频谱也无法直接对应。3.27负载不平衡load unbalance三相交流用电设备的最大相功率与最小相功率之差。3.28瞬时供电中断momentary power interruptions短时间的供电中断。在此期间，供电电压根据汇流条和负载的特性而衰减，在供电转换期间就具有这种典型的特性。3.29系统正常工作normal electrical system operation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4理素时网Z.Z.WE1
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