HALO Nutzertreffen in OP, 8./9.Okt.07 Elektrische SystemeAndreas Giez, DLR-Flugbetrieb1Autor, Datum
InhaltElektrisches System: Basisflugzeug bersicht Verfgbare Leistung Mission Power System bersicht Verfgbare Spannungen Flugzeugseitige Anbindung der Mission Power und Verteilung Nutzerinterfaces (SPDB) Stecker und Kabel Mission Power Rack Aufbau und Funktion Betrieb der Experiment-Stromversorgung Notabschaltung Phase Balancing Umschalt-Vorgnge
Mission Power Rack 18.9.20072 A.Giez, 2.10.2007
Elektrisches System: BasisflugzeugbersichtAC External Power 40 KVA 3 Phasen, 115VAC, 400Hz 40 KVA Generator im Triebwerk (IDG) 3 Phasen, 115VAC, 400Hz
Power Distribution Box
Verteilung und Management der elektrischen Versorgung findet in den Power Distribution Boxes stattDas Basisflugzeug hat drei Power Hauptbusse L Main AC-Bus (IDG, AUX GEN, AC External) R Main AC-Bus (IDG, AUX GEN, AC External) Essential AC-Bus (L/R Main AC Bus) Aircraft APU (AUX GEN) 40 KVA 3 Phasen, 115VAC, 400Hz
3 A.Giez, 2.10.2007
Elektrisches System: BasisflugzeugVerfgbare LeistungElectric Load Analysis von Gulfstream fr HALO normal conditions (alle elektrischen Systeme funktionieren) Typischer Verbrauch von Galley, Kabinenbeleuchtung und LCS bercksichtigt
TAXI
TAKE OFF
CLIMB
CRUISE
DESCENT
LAND
L IDG
R IDG
17496.7 17980.6
15891.3 17561.0
16503.1 18931.5
17002.7 19435.7
16323.7 19136.1
16411.4 18542.6
17002.7 19435.7
TOTAL
17002.7 40000.0 22997.3
19435.7 40000.0 20564.3
Reserves:
L IDG R IDG
22.3 KVA 20.5 KVA
CAPACITY
RESERVE
4 A.Giez, 2.10.2007
Mission Power Systembersicht
Mission Power Rack (MPR)
Das Mission Power Rack ist die Schaltzentrale fr die experimentelle Stromversorgung. Mission Power ist dem Flugzeug Power-Management untergeordnet. Das MPR organisiert: Erzeugung von Sekundrspannungen Verteilung Absicherung Anzeige und Kontrolle der Spannungsversorgung.
Mission External Power (unabhngige externe Versorgung direkt in das MPR) Bis zu 55 KVA 3 Phasen, 115VAC, 400Hz
5 A.Giez, 2.10.2007
Mission Power SystemVerfgbare SpannungenDie Grundversorgung des Flugzeuges basiert auf 3 Phasen, 115VAC, 400Hz. Diese Spannung wird auch fr das Anti-Ice eingesetzt. Im Mission Power Rack werden hieraus sog. Sekundrspannungen (Secondary Power) per TRU (Transformer Rectifier Unit) bzw. Konverter gebildet. Die im Mission Power Rack verfgbaren Spannungen sind SPDB-BeschriftungMISSION POWER 115/200 VAC 400 HZ 3 PHASE MS ANTI-ICE 115/200 VAC 400 HZ 3 PHASE MISSION POWER TRU 28 VDC MISSION POWER CONVERTER 230 VAC 50 HZ
CB-Panel
3 Phasen, 115VAC, 400Hz Experimentversorgung
115-3 AC
3 Phasen, 115VAC, 400Hz Experiment Anti-Ice
AI-115-3 AC
28VDC Experimentversorgung
28 DC
230 VAC, 50 Hz, single phase, Experimentversorgung
230 AC
6 A.Giez, 2.10.2007
Mission Power System VerteilungVerteilung der Mission Power aus dem MPR im Flugzeug mittels SPDB (Secondary Power Distribution Boxes)Flgelstationen rechts: R WING-OTBD R WING-MID R WING-INBD Gepckraum: BAGGAGE Boiler Room: AFT BLKHD
Nase: FWD BLKHD
Kabine rechts: R CABIN 1, R CABIN 2, R CABIN 3, R CABIN 4
L CABIN 1, L CABIN 2, L CABIN 3, L CABIN 4 Kabine links Flgelstationen links: L WING INBD L WING-MID L WING-OTBD Mission Power Rack
7 A.Giez, 2.10.2007
Mission Power SystemVersorgung des MPRLEFT IDG (40 KVA) APU GEN (40 KVA) 400 HZ EXT PWR RECEPTACLE (40 KVA) RIGHT IDG (40 KVA) MS 400 HZ EXT PWR RECEPTACLE (55 KVA)
LEFT POWER DISTRIBUTION BOX LEFT MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH) RIGHT MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH)
RIGHT POWER DISTRIBUTION BOX
BUS A1 CONTACTOR
BUS A2 CONTACTOR
BUS A3 CONTACTOR
BUS A4 CONTACTOR
BUS A5 CONTACTOR
BUS B1 CONTACTOR
BUS B2 CONTACTOR
BUS B3 CONTACTOR
BUS B4 CONTACTOR
BUS B5 CONTACTOR
MISSION POWER RACK
Unterverteilung im MPR Missionsbusse links: A1, A2, A3, A4, A5 Missionsbusse rechts: B1, B2, B3, B4, B5 Die Missionsbusse knnen mit allen Flugzeugquellen betrieben werden: IDG, AUX GEN, AC External Power, Mission External Power (Ausnahme: Experiment-De-icing: nicht per Mission External Power)8 A.Giez, 2.10.2007
ELECTRICAL POWER SYSTEM 115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE POWER DISTRIBUTION FOR RESEARCH LOADS
Mission Power SystemCOPILOT 2 R FREQ CONV PILOT 2 L FREQ CONV ACC 1
MPR: Unterverteilung im MPR35 35 25 20 25
ACC 1
ACC 2
ACC 3
ACC 2
ACC 3
35 TO BUS B1
35 TO BUS B2
25 TO BUS B3
20 TO BUS B4
25 TO BUS B5
Bus A1&B1 : 3 Phasen, 115VAC, 400Hz, Experimentstromversorgung (bis zu 10KVA/Bus) SPDB: Kabine, Flgelstationen, Baggage, Boiler, Nase Bus A2&B2 : 28VDC Experimentversorgung (bis zu 250 A/Bus) SPDB: Kabine, Baggage, Boiler, MPR Cabin Light (bei ext. Power!), Shutter Door, Lamp Pwr/Test, Anzeigepanel Bus A3&B3 : 3 Phasen, 115VAC, 400Hz, Experimentstromversorgung (2 x bis zu 7.3 KVA) 2 Stecker direkt am MPR LCS Pumpe (A3) Bus A4&B4 : 230 VAC, 50 Hz, single phase, Experimentstromversorgung (bis zu 3.5 KVA / Bus) SPDB: Kabine, Baggage (keine 220 VAC im unbedruckten Bereich) Galley, Toilette(Schuko) Bus A5&B5 : 3 Phasen, 115VAC, 400Hz, Experiment Anti-Ice SPDB: Kabine, Flgel, Baggage, Boiler, Nase TAT-housings und Noseboom Strmungssonde Max Power Angabe gilt fr 85% Auslastung der feeder Absicherung und einer Last am Stromerzeuger, die die Kapazitt des Erzeugers nicht berschreitet (Gesamtleistung und Phase).9 A.Giez, 2.10.2007
TO BUS A1
TO BUS A2
TO BUS A3
TO BUS A4
TO BUS A5
Mission Power SystemMPR: Unterverteilung: BeispielPower Distribution Box
Flugzeug-PowerBus: R MAIN Power Distribution Box rechts
L MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH)
LEFT POWER DISTRIBUTION BOX
Mission Power RackExt. Miss. PWR
TO MS EXT AC PWR RECEPTACLE
BUS A4 CONTACTOR
B4-ExperimentBus Absicherung Gesamt-Bus
L 50 HZ CONVERTER
Power Conversion
MISSION BUS A4 (230 VAC, 50 HZ, 1 PHASE)
Absicherung der SPDB
Circuit Breaker PanelLEFT CABIN/ BAGGAGE COMPT/ AFT BLKHD CB PANEL
To MS Power Monitor Panel
MISSION POWER RACK
L CABIN 1
L CABIN 2
L CABIN 3
L CABIN 4
BAGGAGE COMPT
GALLEY OUTLET
Name der SPDB
J3
J6
J3
J3
J6
J3
J6
J3
J1
ExperimentInterface: SPDBStecker in der SPDB10 A.Giez, 2.10.2007
Splice
LEFT MISSION 230 VAC, 50 HZ, 1 PHASE POWER (BUS A4)
Mission Power System: UnterverteilungL MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH)
R FREQ CONV
ACC 2
20
35
LEFT POWER DISTRIBUTION BOX
TO MS EXT AC PWR RECEPTACLE
BUS A2 CONTACTOR
L 28 DC
L MS TRU(28 VDC, 250 A, unregulated)
MISSION BUS A2 (28 VDC)AFT BLKHD BAGGAGE COMPT BAGGAGE COMPT L CABIN 1 L CABIN 2 L CABIN 3 L CABIN 2 L CABIN 4
35
R 230 AC
20
LEFT CABIN/ BAGGAGE COMPT/ AFT BLKHD CB PANEL
R MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH) ACC 1
20L CABIN 1
L CABIN 2
20
50
20L CABIN 3
50
20
20L CABIN 4
BAGGAGE COMPT
20
LAV OUTLET*
FWD BLKHD
35
RIGHT POWER DISTRIBUTION BOX
R CABIN 2
R CABIN 1
R CABIN 3
R CABIN 4
R 50 HZ SENSE*
15
15
15
15
15
5
5
MISSION POWER RACKTO MS EXT AC PWR RECEPTACLE
AFT BLKHD
BUS B1 CONTACTOR
J5
J5
J6
J5
J5
J5
J6
J435
R 115-3 AC
LEFT MISSION 28 VDC POWER (BUS A2)
MISSION BUS B1 (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE)R WING - OTBD R WING - INBD R WING - MID FWD BLKHD R CABIN 1 R CABIN 1 R CABIN 1 R CABIN 1
20R CABIN 1
20
20
20R CABIN 2
RIGHT CABIN/RIGHT WING/ FWD BLKHD CB PANEL
20
20
20
20
MISSION POWER RACK
R CABIN 3
R CABIN 4
R WING INBD
R WING MID
R WING OTBD
FWD BLKHD
J1
J4
J1
J4
J1
J4
J1
J4
J1
J1
J1
J1
J4
RIGHT MISSION 115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE POWER (BUS B1)
R MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH)
RIGHT POWER DISTRIBUTION BOX
ACC 2
35 35
TO MS EXT AC PWR RECEPTACLER 28 DC
BUS B3 CONTACTOR
L FREQ CONV
20
MISSION BUS B3 (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE)
FWD BLKHD
R CABIN 2
R CABIN 2
R CABIN 1
R CABIN 3
R CABIN 4
50
20
20
20
20
20
MISSION PDB CB PANELL 230 AC 20
J2
MISSION POWER RACK
BAGGAGE COMPT
L CABIN 2
L CABIN 3
L CABIN 4
L CABIN 1
GALLEY OUTLET*
L 50 HZ SENSE*
15
15
15
15
15
5
5
RIGHT MISSION 115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE POWER (BUS B3 )
11 A.Giez, 2.10.2007
Mission Power SystemMission Power VerkabelungAlle AC-Kabel sind verdrillt und geschirmt Smtliche Kabel der Experiment-Stromversorgung sind auerhalb des metallenen Kabelkanals verlegt Die Power- und Datenverkabelung der Flgelstationen sind vor dem Druc
