Вопрос 3. Требования, предъявляемые к аппаратуре защиты
Энергосистем летательных аппаратов
Система защиты электросети должна автоматически отключать только те её участки, на которых ток увеличился сверх допустимого значения. Для этого защита должна иметь:
- селективность (избирательность), т.е. способность отключить только повреждённый участок так, чтобы остальные работали нормально;
- быстродействие – минимальное время между возникновением аварийного режима и срабатыванием защиты. Чем меньше это время, тем меньше воздействие недопустимых по значению токов и меньше их разрушительное действие. На короткое замыкание защита должна реагировать немедленно, на перегрузку – с некоторой задержкой времени;
- инерционность, под которой подразумевается её свойство не реагировать на кратковременные допустимые перегрузки (например, при пуске электродвигателей);
- высокую чувствительность – способность реагировать на аварийные режимы в начале их возникновения и в то же время не реагировать на случайные отклонения параметров сети;
- надёжность, которая определяется надёжностью самого аппарата и сети.
Вопрос 4. Типовые аппараты переключения резерва и аварийных
Источников электроэнергии
Осуществление включений, выключений, переключений электрических цепей производится с помощью коммутационной аппаратуры. В эту аппаратуру входят выключатели, реле, электрические кнопки. К коммутационным устройствам относятся также различные устройства защиты сети.
В зависимости от способа управления коммутационная аппаратура делится на три группы:
- аппараты ручного управления (выключатели, переключатели, электрические кнопки);
- аппараты дистанционного управления (реле и контакторы);
- аппараты программного управления (концевые выключатели и микровыключатели в системах программного управления).
Рассмотрим устройство электромагнитных реле и контакторов.Принцип действия реле и контакторов одинаков. Реле обеспечивают коммутацию электрических цепей с токами до 10А, а контакторы – с токами более 10А. Контакторы и реле являются быстродействующими устройствами. Время срабатывания их не превышает 0,02 секунды.
Основными элементами реле и контактора являются электромагнит и подвижная контактная система, закреплённая на якоре электромагнита. Одна из конструктивных схем контакторов изображена на рис. 4.
Рис. 4. Конструктивная схема контактора: 1 – магнитопровод; 2 – обмотка электромагнита; 3 – неподвижные контакты; 4 – буферная пружина; 5 – якорь; 6 – контактная пластина; 7 – возвратная пружина; 8 – стопа магнитопровода
При включении напряжения на обмотку 2 электромагнита якорь 5 начинает двигаться вниз, преодолевая силу сопротивления возвратной пружины 7. Воздушный зазор между якорем 5 и стопой 8 магнитопровода 1 уменьшается. Когда контактная пластина 6 коснется неподвижных контактов 3, дальнейшее движение контактной пластины 6 прекращается. Однако под действием силы электромагнита якорь 5 продолжает двигаться, поскольку пластина 6 свободно сидит на якоре 5. Теперь вступает в работу буферная пружина 4. Она предварительно поджата между головкой якоря 5 и пластиной 6. Поэтому, чтобы якорь мог продолжать движение после замыкания контактов, сила электромагнита должна сначала преодолеть силу первоначального поджатия пружины 4.
В результате сразу же после замыкания контактов обеспечивается достаточно большое контактное давление между контактами. При дальнейшем движении якоря буферная пружина продолжает сжиматься и контактное давление увеличивается.
Буферная пружина исключает появление «дребезга» контактов, т.е. отскакиваний подвижных контактов от неподвижных в момент удара при их замыкании.
При отключении обмотки 2 контактора возвратная пружина 7 возвращает якорь в исходное положение, размыкая контакты.
Реле может иметь такую же конструкцию, как и контактор. Однако чаще в реле якорь выполняется поворачивающимся вокруг своей оси. Реле и контакторы могут иметь по нескольку пар контактов, как нормально замкнутых, так и нормально разомкнутых. Для авиационных контакторов используются обозначения: К-200Д, К-600, КМ-200, КП-50Д. Цифра обозначает величину номинального тока контактов. Стоящая за цифрой буква Д характеризует режим работы (длительный). Если этой буквы нет, то контактор предназначен для кратковременного режима работы. Буквы П и М обозначают соответственно, что контактор переключающийся и малогабаритный.
Коробка переключающих реле КПР-9предназначена для автоматического переключения потребителей трёхфазного переменного тока с рабочего преобразователя ПТ-1000ЦС на резервный при междуфазных и трёхфазных коротких замыканиях, обрыве одной, двух или трёх фаз, а также при коротких замыканиях или обрывах в цепи питания преобразователя постоянным током.
Заключение
Электрическая энергия от источников тока по проводам сети сначала поступает к распределительным устройствам, а от них – к потребителям. В качестве распределительных устройств служат шины, расположенные в специальных коробках или щитках. В распределительных устройствах обычно устанавливается коммутационная и защитная аппаратура. Электрическая сеть является важным звеном системы распределения, и от надежности её зависит обеспечение энергией всего авиационного оборудования.
Вопросы на самостоятельную подготовку
1. Назовите аварийные режимы при эксплуатации электроэнергетических систем ВС.
2. Назначение питательной сети.
3. Что понимается под основной сетью?
4. Что понимается под аварийной сетью?
5. Что понимается под сверхаварийной сетью?
6. Поясните работу схемы питательной сети самолёта-истребителя.
7.Требования, предъявляемые к аппаратуре защиты энергосистем летательных аппаратов.
8. На какие группы делится коммутационная аппаратура в зависимости от способа управления?
9. Пояснить принцип действия реле и контакторов.
10.Пояснить принцип работы коробки переключающих реле КПР-9.
Литература на самостоятельную подготовку
1. И. М. Синдеев, Ю. Е. Воскресенский, В. И. Блинов. Электрооборудование летательных аппаратов. Даугавпилс:, ДВВАИУ им Яна Фабрициуса. 1984 г.
2. Ан-26. Техническое описание (книга 3).
3. Ми-8. Техническое описание (книга 3).
преподаватель военной кафедры при ГУАП
подполковникА. Бакланов