TAOPA 0063-2024 電動航空器高壓配電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

ICS49.060CCSV40

團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/AOPA0063—2024電動航空器高壓配電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationforhighvoltagepowerdistributionsystemofelectricaircraft2024-06-06發(fā)布 2024-06-06實(shí)施中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會 發(fā)布T/AOPA0063-2024T/AOPA0063-2024目 次前言 III引言 IV范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 2通用要求 2安全性分析 2軟件和硬件 2安裝和標(biāo)識 2技術(shù)條件 3電壓等級 3元器件要求 3電氣性能要求 4安全防護(hù)要求 5測試方法 6II前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。本文件由中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會（中國AOPA）提出并歸口。本文件起草單位：中國民航大學(xué)、成都銳能科技有限公司、廣東匯天航空航天科技有限公司、四川沃飛長空科技發(fā)展有限公司、陜西航空電氣有限責(zé)任公司、中國民航科學(xué)技術(shù)研究。III引 言本文件適用于電動航空器高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文件為首次發(fā)布。IV電動航空器高壓配電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范范圍本文件涵蓋了電動航空器電推進(jìn)系統(tǒng)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最低要求，涵蓋高壓配電系統(tǒng)的通用要求、技術(shù)條件和測試方法等內(nèi)容。（即從動力電池到電機(jī)及控制器等高壓負(fù)載的傳輸線路及網(wǎng)絡(luò)）做出相關(guān)規(guī)定。（電推進(jìn)系統(tǒng)及內(nèi)燃機(jī)共同驅(qū)動推進(jìn)器規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T18384 電動汽車安全要求GB/T38909 民用輕小型無人機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性要求與試驗(yàn)方法GB/T38924 民用輕小型無人機(jī)系統(tǒng)環(huán)境試驗(yàn)方法ASTMF2490-20飛機(jī)用電負(fù)荷與電源容量分析（AircraftElectricalLoadandPowerSourceCapacityAnalysis）ASTMF2639-18（DesignAlterationandCertificationofAircraftElectricalWiringSystems）ASTMF2696-14（StandardPracticeforInspectionofAirplaneElectricalWiringSystems）ASTMF2799-14（StandardPracticeforMaintenanceofAirplaneElectricalWiringSystems）ASTMF3239-22a飛機(jī)電推進(jìn)系統(tǒng)（AircraftElectricPropulsionSystems）ASTMF3316-19電動或混合動力推進(jìn)飛機(jī)的電氣系統(tǒng)（ElectricalSystemsforAircraftwithElectricorHybrid-ElectricPropulsion）EASASCE-19電動/混合動力推進(jìn)系統(tǒng)（Electric/HybridPropulsionSystem）RTCA/DO-160G機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件和試驗(yàn)程序（EnvironmentalConditionsandTestProceduresforAirborneEquipment）RTCA/D0-178C機(jī)載系統(tǒng)和設(shè)備合格審定中的軟件考慮(SoftwareConsiderationsinAirborneSystemsandEquipmentCertification)RTCA/D0-254機(jī)載電子設(shè)備硬件設(shè)計(jì)保證指南(DesignAssuranceGuidanceforAirborneElectronicHardware)SAEAIR7502飛機(jī)電壓等級定義（AircraftElectricalVoltageLevelDefinitions）1SC-VTOL-01專用條件：垂直起降（VTOL）航空器（SpecialCondition：VerticalTake-OffandLanding(VTOL)Aircraft）術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。高壓配電系統(tǒng) HighVoltagePowerDistributionSystem將各高壓動力電源的輸出功率傳輸、分配至各用電負(fù)載的系統(tǒng)，包括充電系統(tǒng)、高壓線纜、匯流條、開關(guān)、電路保護(hù)裝置等設(shè)備。高壓配電控制系統(tǒng) ControlSystemofHighVoltagePowerDistributionSystem用于實(shí)現(xiàn)高壓配電控制系統(tǒng)的監(jiān)測、控制、保護(hù)等功能，同時(shí)與飛控軟件進(jìn)行信息交互的系統(tǒng)。高壓匯流條 Bus高壓配電系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)電流分配和匯聚的裝置。開關(guān) Switch需要外部控制信號的輸入或工作人員的操作來控制電路開通或關(guān)斷的設(shè)備，包括繼電器、接觸器等。保護(hù)裝置 Protector當(dāng)電路中出現(xiàn)過壓、欠壓、過流、過熱、短路故障時(shí)對系統(tǒng)起到保護(hù)作用的裝置，包括熔斷器、斷路器等。通用要求安全性分析軟件和硬件高壓配電系統(tǒng)應(yīng)通過控制系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，高壓配電控制系統(tǒng)包括控制軟件和硬件，其中軟件應(yīng)按照RTCA/DO-178C的要求進(jìn)行研制，硬件按照RTCA/DO-254的要求進(jìn)行研制。安裝和標(biāo)識2高壓配電系統(tǒng)中的設(shè)備，應(yīng)滿足以下要求：每個(gè)設(shè)備都應(yīng)按照該設(shè)備規(guī)定的限制進(jìn)行安裝；電推進(jìn)系統(tǒng)高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)符合預(yù)期航空器應(yīng)用的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；c）負(fù)載的斷開不應(yīng)對高壓配電系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響；（或等效裝置）；電纜的安裝應(yīng)使出現(xiàn)機(jī)械損傷和/或因液體蒸汽或熱源或其組合導(dǎo)致?lián)p傷的風(fēng)險(xiǎn)減至最低；g）起短路；h）不同電壓等級、安全等級部件宜采用不同顏色標(biāo)識，高壓部件配置“高壓、危險(xiǎn)”等警示標(biāo)識。技術(shù)條件電壓等級電動航空器高壓配電系統(tǒng)最大工作電壓應(yīng)大于60VDC，各主機(jī)廠可根據(jù)自身設(shè)計(jì)需求適當(dāng)調(diào)整工作電壓范圍。表1 電推進(jìn)系統(tǒng)高壓配電系統(tǒng)額定電壓等級電壓等級電壓等級最大瞬時(shí)過電壓電壓等級160-300VDC432VDC電壓等級2300-600VDC864VDC電壓等級3600-1000VDC1440VDC電壓等級41000-1500VDC2160VDC電動航空器高壓配電系統(tǒng)可參考本文件。元器件要求高壓配電控制系統(tǒng)高壓配電控制系統(tǒng)應(yīng)滿足以下一般要求：高壓配電控制系統(tǒng)應(yīng)操作方便、平穩(wěn)、積極，能適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮其功能；高壓配電控制系統(tǒng)應(yīng)可靠標(biāo)識，以方便操作，以免造成混淆、誤操作以及裝配錯(cuò)誤；3高壓電纜高壓電纜應(yīng)滿足以下一般要求：高壓配電系統(tǒng)中的每根電纜應(yīng)具有足夠的載流能力；在電路過載時(shí)可能過熱的任何電纜或設(shè)備不應(yīng)放出危險(xiǎn)量的毒性煙；匯流條高壓配電系統(tǒng)中的匯流條應(yīng)滿足以下一般要求：a）匯流條應(yīng)能夠承載其相連的電纜流入的總電流，并向后續(xù)電路分流；b）匯流條在流過電流并分流時(shí)，不應(yīng)產(chǎn)生有危害的高溫。開關(guān)開關(guān)應(yīng)滿足以下一般要求：每個(gè)開關(guān)應(yīng)能承載其額定電流；電路保護(hù)裝置電路保護(hù)裝置應(yīng)滿足以下一般要求：a）所有電路均應(yīng)安裝電路保護(hù)裝置，但其缺失不會造成危害的電路除外；b）對于飛行安全所必不可少的電路保護(hù)裝置，不應(yīng)用于保護(hù)其他電路；（“自動斷路”裝置，其跳閘機(jī)構(gòu)不能由操縱器件來操控）應(yīng)設(shè)計(jì)成：如果存在過載或電路故障，不管操縱控制位置如何，該裝置都將斷開電路；電氣性能要求導(dǎo)通絕緣電阻4絕緣電阻應(yīng)滿足以下一般要求：（漏電流檢測除外絕緣電阻≥20MΩ；高壓回路與相鄰低壓回路之間絕緣電阻≥10MΩ；（電暈如果在所有運(yùn)行條件下均不能避免設(shè)備局部放電，則應(yīng)采取其他措施保證滿足以下要求：設(shè)備不受損壞，保持安全；設(shè)備繼續(xù)滿足其性能要求；設(shè)備可靠性和壽命不受影響；所有電動航空器的其他系統(tǒng)的運(yùn)行不受影響；不能引發(fā)火災(zāi)；不能對駕駛員、乘客或地面人員造成傷害；耐電壓高壓配電系統(tǒng)應(yīng)考慮耐電壓需求：a）保障高壓配電系統(tǒng)的可靠絕緣，避免產(chǎn)生電弧、火花放電等危害電動航空器安全的電氣故障；b）高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)能承受滿足要求的高電壓絕緣測試需求，其內(nèi)部各個(gè)高壓回路之間，高壓回路與機(jī)體之間或低壓回路之間進(jìn)行耐壓測試。載流溫升高壓配電系統(tǒng)應(yīng)考慮溫升對系統(tǒng)性能影響：安全防護(hù)要求過載保護(hù)短路保護(hù)高壓配電系統(tǒng)應(yīng)具有短路保護(hù)能力：高壓配電系統(tǒng)應(yīng)具備對高壓線路進(jìn)行短路檢測的能力；應(yīng)配備短路保護(hù)裝置，發(fā)生短路時(shí)，具有將短路故障快速分?jǐn)嗟哪芰Α＝拥睾痛罱痈邏号潆娤到y(tǒng)應(yīng)正確進(jìn)行接地和搭接：各高壓電氣設(shè)備與接地回路之間保持良好的搭接，且搭接電阻小于規(guī)定的數(shù)值；5外殼接地點(diǎn)應(yīng)有明顯的接地標(biāo)志。防觸電高壓配電系統(tǒng)應(yīng)考慮以下防觸電需求。人員構(gòu)成不安全狀態(tài)：同一設(shè)備或相鄰位置設(shè)備的電連接器應(yīng)具有防插錯(cuò)功能；高壓電纜應(yīng)采用紅色、橙色等具有安全警示顏色的電纜；（應(yīng)采用降額設(shè)計(jì)。，高壓系統(tǒng)應(yīng)能通過高壓互鎖裝置實(shí)時(shí)檢測到異常狀態(tài)。電容耦合應(yīng)至