CN103795046B - 用于飞行器的电网的保护方法和保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由与飞行器电接地隔离的电源进行供电的双极配电网(13)的保护方法，所述网络具有一个与所述接地和该网络的两根相线(23、24)相连的电阻保护装置(30)，所述方法包括几个步骤：接收两根相线中至少一根的至少一个中的电压值(VHVDC+、VHVDC‑)和/或所述电接地中的至少一个电流值(IM)；将所述至少一个电压值与第一预定阈值进行比较和/或将所述至少一个电流值与第二预定阈值进行比较；根据所述比较结果通过调整电阻率来控制所述保护装置。

Description

用于飞行器的电网的保护方法和保护装置
技术领域
本发明涉及用于飞行器的电网的保护方法，尤其是对于双极配电网，当对该双极配电网进行供电的电源被隔离时，换言之，当该电源并不与所述飞行器的电接地相连时，对于该电网的保护方法。
本发明还涉及用于飞行器的电网的保护装置，尤其是对于双极配电网，当对该双极配电网进行供电的电源被隔离时，换言之，该电源并不与飞行器的电接地相连接时，用于该电网的保护装置，以及具有这种保护装置的飞行器。
背景技术
已知飞行器具有将至少一个电源连接至由机载设备构成的电气负载的总电网。为此，该总电网配，备有连接至电源装置的供电网以及连接至所述电气负载的配电网。
还已知飞行器具有许多消耗电能的机载设备，而且一直在不断增加。
关于发电，飞行器通常具有使用交流电源产生高压交流电(“HVAC”，英文全称“High Voltage Alternative Current”)的交流旋转电机(作为发电机)和/ 或一些电能存储单元例如产生直流电(“DC”，英文全称“Direct Current”)的电池组和/或燃料电池组。
这些旋转电机和电能存储单元是构成单相或多相供电网络的电源。
所述配电网连接至电气负载，并通过电功率变换器与供电网络(即电源) 相连。
所述配电网为提供高压直流电(HVDC，“High Voltage Direct Current”) 的双极电网。
由于所述电源被配置用于产生交流电和/或直流电，所述电源变换器是作为整流器，即用于将交流电变换成直流电(HVAC/HDVC变换器)的变换器，或作为斩波器，即将直流电转换为另一种直流电(DC/HVDC变换器)的变换器。
同样已知在飞行器中，对于机身为金属的飞机而言，总电网中的接地是通过其机身来确保的，而对于机身为复合材料的飞机，则是通过电导体栅网来实现，例如电气结构网络(ESN，“Electrical Structural Network”)或电流回路网 (CRN，“Current ReturnNetwork”)。
已知旋转电机(发电机)的中性线通过中性电缆连接至电接地，并且机载设备(负载)的金属壳体也通过接地电缆与电接地相连接。
这样，供电网和配电网就直接连接至电接地。
当总电网中出现电气故障时，例如在配电网的一根相线与电接地之间出现故障时，流经故障回路的故障电流的振幅高于且大于配电网中额定电流的振幅。
该故障回路包括(负载变换器)的故障相线，与通过该故障相线连接的电气负载相应的机载设备壳体、将该设备连接至飞行器电接地的接地电缆、飞行器电接地、将所述电接地连接至旋转电机中性线的中线电缆以及该电机的相线 (从电机到变换器)。
保护飞行器的总电网，并由此保障飞行器上人员和财产的安全，是通过电气保护设备来实现的，所述电气保护设备被配备用于检测过载电流和/或有无漏电，并将距离故障最近的设备或总电网中距离故障最近的那一部分隔离。
这些电气保护设备通常为断路器(“Circuit Breaker”，简称CB)，通过远程或非远程控制，甚至为固态电力控制器(“Solid State Power Controller”，简称SSPC)，或是熔断器或是差动保护装置(接地故障断路器，“Ground Fault Interrupter”，简称为GFI)。
可以注意到这类电源各自的重量都很大。还可以注意到将飞行器电接地连接至各个旋转电机的中性线的中性电缆的重量也不可小视。
出于减轻重量的明显原因，考虑将电源隔离开，不再连接(不涉及)至飞行器的电接地。例如，可以删减去连接旋转电机中性线与该电接地的中线电缆。
这种情况下，在该旋转电机的中性线与飞行器的电接地之间将形成寄生电容。
可以注意到，当电隔离的电源变换器被用于连接尤其是供电网的直流电源与配电网时，同样会在配电网的一根或多根相线之间形成寄生电容。
当配电网的一根相线与电接地之间出现电气故障时，流经故障回路的故障电流带有微弱的振幅，该故障回路具有仅仅一个或多个寄生电容。由于该或这些寄生电容具有很高的阻抗，因此所述故障电流的振幅十分微弱。
因此，在电源与飞行器电接地相连的情况下，换句话说，在上文所述的电源未被隔离的情况下，这种故障电流难以被电气保护设备检测到。因此，所述故障电流的微弱振幅无法起动此类电气保护装置。
因此，飞行器的总电网，乃至机上财产和人员的安全都无法得到保障。
发明内容
本发明旨在提供一种用于飞行器的保护方法和保护装置，能够检测到飞行器电网中的电气故障，尤其是涉及双极配电网中用于向该双极网络供电的电源被隔离时，换言之当该电源不连接至飞行器的电接地时出现的电气故障。
这样，本发明目的的第一方面，涉及用于飞行器电网的保护方法，其特征在于所述电网为通过所述飞行器的电源进行供电的双极配电网，所述电源与所述飞行器的电接地隔离，所述双极配电网具有两根相线和一个电阻保护装置，该保护装置连接至所述飞行器的电接地和所述双极配电网的两根相线，所述方法包括以下步骤：
-接收所述双极配电网中两根相线中至少一根的至少一个电压值和/或所述飞行器的所述电接地中的至少一个电流值；
-将所述的至少一个电压值与第一预定阈值相比较和/或将所述的至少一个电流值与第二预定阈值相比较；
-根据所述比较结果，通过调整电阻率来控制所述保护装置。
尽管流经电流回路中的故障电流由于故障产生的振幅十分微弱，根据本发明的方法，仍然可以快速、准确且十分可靠地检测所述电网中一根相线与所述飞行器的电接地之间的电气故障。
为了在双极配电网一根相线上、保护装置的上游或下游的检测出这种故障，根据本发明的所述方法基于对该相上电压的测量和/或对飞行器电接地电流的测量，更确切地说是对于电接地与电阻保护装置之间电流的测量。
可以注意到对故障相线电压的考察可以直接辨识出故障相线，因为流经该相线的电压表现出故障值。
还可以注意到对于飞行器电接地电流的考察可以辨别出是几根相线中的哪一根出现故障，因为流经飞行器电接地的电流表现为故障值。事实上，当出现这种电气故障时，从连接装置流向飞行器电接地的电流会出现漏电现象。
另外，还可以注意到所述方法被用于控制保护装置，使故障回路的电阻减小并由此增加故障电流的振幅。
因此，根据本发明的方法不仅尤其有效，而且简单、方便且节省成本。
根据本发明所述方法优选的、简单方便且节省成本的特征：
-所述保护装置具有可变的电阻系统，在所述接收步骤之前，所述方法还包括一个控制步骤，控制所述可变电阻系统以便该装置达到平衡且呈第一预定电阻总值，其可以在配电网中创建一个平衡点。
-所述保护装置具有可变的电阻系统，根据所述比较，所述保护装置的控制步骤通过控制所述可变电阻系统来实现的，使所述可变电阻系统出现不平衡并呈第二预定电阻值和低于所述第二预定电阻值的第三预定电阻值，这得以在保护装置内形成不平衡以便减少故障回路的电阻并由此增加故障电流的振幅 (以便在必要时起动断路装置)；
-所述可变电阻系统由可变电阻元件形成的电桥构成，具有连接至所述双极配电网的一根所述相线的第一电阻元件、连接至所述双极配电网的所述另一根相线并且与第一电阻元件分开的第二电阻元件，以及一个位于所述第一电阻元件与第二电阻元件之间并连接至所述飞行器的所述电接地的中点，所述第一预定电阻总值表示所述第一电阻元件和第二电阻元件各自呈现的第一预定电阻值，这得以在配电网中简单地形成平衡点，还可以测量出电接地与可变电阻元件电桥的中点之间的电流；
-所述第二预定电阻值代表与所述双极配电网出现故障的相线相连的所述第一或第二电阻元件的阻值，且所述第三预定电阻值代表与所述双极配电网未出现故障的另一根相线相连的所述第一或第二电阻元件的阻值，这使得故障回路中的电流发生变化，或是保持低于所述双极配电网的额定电流，或是高于该额定电流；
-所述第二预定电阻值高于或等于所述第一预定电阻值，且所述第三预定电阻值逐渐减小，使得故障回路中的电流逐渐出现变化；
-所述第一预定阈值代表所述飞行器的所述电接地的电势，当有故障出现在所述双极配电网的一根所述相线时，由于所述至少一个电压值的绝对值低于或等于所述第一预定阈值，所述第一预定阈值与所述至少一个电压值的所述比较步骤的结果为代表性信息；
-当没有出现故障时，所述第二预定阈值代表所述飞行器的所述电接地的一个电流值，即基本上等于零，当所述双极配电网的一根所述相线出现故障时，由于所述电流值为绝对值高于所述第二预定阈值的正或负值，所述第二预定阈值与所述至少一个电流值的所述比较步骤的结果为代表性信息；和/或
-所述双极配电网还具有至少一个电断路装置，且所述方法还包括所述电断路装置的起动步骤。
本发明的目的的第二方面还在于提出一种用于飞行器电网的保护装置，其特征在于所述电网为具有两根相线、通过所述飞行器的电源进行供电的双极配电网，所述电源与所述飞行器的电接地隔离，所述保护装置为阻性的，与所述飞行器的所述电接地相连并且与所述双极配电网的两根相线相连，其具有的检验和控制单元，被配置用于：
-接收所述双极配电网的两根所述相线上的至少一个电压值和/或所述飞行器的所述电接地中的至少一个电流值；
-将所述至少一个电压值与第一预定阈值比较和/或将所述至少一个电流值与第二预定阈值相比较；
-根据所述比较，通过调节电阻率来控制所述保护装置。
根据本发明的装置，可以快速、精确且十分可靠地检测电网的一根相线与飞行器电接地之间的电气故障，尽管流经电流回路的故障电流由于故障而产生的振幅十分微弱。
为了在双极配电网中一根相线上、在保护装置的上游或下游检测此类故障，根据本发明的装置基于对该相线上电压的测量和/或对飞行器电接地的电流的测量，更确切地说，是对电接地与电阻保护装置之间的电流的测量。
可以注意到对于故障相线的电压的考察能够直接辨识出故障的相线，因为流经该相线的电压表示出故障。
同样可以注意到对于飞行器电接地电流的考察能够辨别几根相线中的哪一根有故障，因为流经所述飞行器电接地的电流表示出故障。事实上，当出现电气故障时，电流从连接装置流向飞行器的电接地时会出现漏电。
另外，还可以注意到一个用于控制保护装置的单元以减少故障回路的电阻并由此增加故障回路的振幅。
因此，根据本发明的装置在简单、方便、经济的同时还尤其有效。
根据本发明的装置优选的、简单方便且经济的特征：
-其具有可变的电阻系统，且所述检验和控制单元用于在接收至少一个电压值和/或至少一个电流值之前，控制所述可变电阻系统以便后者得以平衡且呈第一预定电阻总值，该值得以在配电网中建立一个平衡点；
-其具有一可变电阻系统，所述检验和控制单元用于控制所述可变电阻系统以便后者形成不平衡并呈第二预定电阻值和低于第二预定电阻值的第三预定电阻值，这得以在保护装置中形成不平衡以便减少故障回路的电阻并由此增加故障回路的振幅(必要时可以起动断路装置)；
-所述可变电阻系统由可变电阻元件电桥构成，该可变电阻元件桥具有与所述双极配电网的一根所述相线相连的第一电阻元件、与所述双极配电网相连的另一根所述相线相连且与所述第一电阻元件不同的第二电阻元件，以及位于所述第一与第二电阻元件之间、与所述飞行器的所述电接地相连的一个中点，所述第一预定电阻总值代表所述第一电阻元件和第二电阻元件各自呈现的第一预定电阻值，这得以简单地在配电网中创建平衡点并且同样得以测量电接地与可变电阻元件桥中点之间的电流；
-所述第二预定电阻值代表与所述双极配电网中出现故障的相线相连的第一或第二电阻元件的电阻值，所述第三预定电阻值代表与所述双极配电网中未出现故障的另一根相线相连的所述第一或第二电阻元件，这使得故障回路中的电流发生变化，或保持低于所述双极配电网中的额定电流，或高于该额定电流；
-所述第二预定电阻值高于或等于所述第一预定电阻值，并且所述第三预定电阻值逐渐减小，使得故障回路中的电流逐渐发生变化；和/或
-所述装置还具有用于对所述双极配电网中的两根所述相线的电压值和/ 或所述飞行器的所述电接地的电流值进行测量的装置。
本发明的第三方面，旨在提出一种包括电网、用于向所述电网供电的电源以及电接地的飞行器，其特征在于所述电源与所述电接地隔离，且所述电网还是具有如前文所述保护装置的双极配电网。
根据本发明的飞行器优选的、简单方便且经济的特征：
-其还包括所述电源所属的供电网，所述供电网与所述双极配电网通过电源变换器相连；
-所述电源由三相旋转电机构成，用作变频发电机运行并产生交流电，且所述电源变换器由三相整流器构成用以将交流电变换为直流电；和/或
-所述电源由被配置用于产生直流电的电能存储单元构成，且所述电源变换器由被配置用于将带有第一振幅的直流电变换为带有高于所述第一振幅的第二振幅的另一种直流电的斩波器构成。
附图说明
通过以下对一个非限制性的典型实施例的描述，并参考以下附图，将继续阐述本发明：
-图1显示了尤其带有符合本发明的保护装置的飞行器的透视示图；
-图2和图3显示了带有隔离的受控电源、分别由三相旋转电机及整流器构成的，以及由电能存储单元和斩波器构成的飞行器总电网的部分示图；
-图4显示了配备有图1中可见的保护装置、在图2和图3中可见的总电网的配电网络的部分示图，其中，这里的保护装置被设置在受控电源和配电母线之间；
-图5是与图4相似的视图，详细显示了所述的保护装置；
-图6至图10是与图5相似的视图，各自描绘了飞行器总电网中的一个或多个故障；
-图11是与图4相似的视图，显示了保护装置被设置在配电母线后面的一个变型；并且
-图12是通过使用图5可见的保护装置的保护方法的不同操作步骤的方框示图。
具体实施方式
图1显示了带有机身6的飞行器1，该机身带有前部2和后部3、各自连接至机身6的中间部分的机翼4以及两个发动机5，所述发动机5各自固定于相对的机翼4的下壁上，并且分别平行于机身6从机翼4伸向飞行器1的前部2。
该飞行器1还包括总电网12，该电网包括通过电能变换器8、18连接至双极配电网13(图2和图3)的供电网14。
所述供电网14配备有通常由旋转电机7和电能存储单元17构成的多个单相和/或多相供电源，其中电能存储单元为例如电池组或燃料电池组。
所述双极配电网13具有连接至变换器8、18的配电母线9(图2和图3)、多个单相和/或多相电能消耗源10，也分别称为电气负载。
可以注意到这些电气负载10由飞行器1的机载设备构成。
所述电气负载，更确切地说是其金属壳体全部与飞行器1的电接地11相连。
这里，该电接地11由飞行器1的金属机身6构成。可以注意到，在飞行器的机身为复合材料而非金属的情况下，则飞行器的电接地由电导体栅网构成，例如飞行器电气结构网(ESN)或电流回路网(CRN)类型的网络。
所述双极配电网13还配有保护装置30，用于检测总电网12中可能发生的电气故障和在电气故障发生时用于控制电断路装置40a至40e(图6至图10) 的起动。
图2以更详尽的方式显示了总电网12。
这里所述的电源由三相旋转电机7构成，用于运行为发电机并提供高压交流电。
因此，这里所述的供电网14有三根相线20、21和22，另称为A、B和C，将发电机7连接至变换器8，所述变换器在这里由整流器构成，用于将发电机7 释放的交流电转化成供给双极配电网13的直流电。
该变换器在这里称为HVAC/HVDC整流器8，英文全称为“High VoltageAlternative Current/High Voltage Direct Current”。
可以注意到，更确切地，发电机7具有初级线圈91和次级线圈92(图10)。这里所述三根相线20、21和22都源自发电机7的次极线圈92。
这里所述的双极配电网13由两根相线23和24构成，这两根相线各自有相对于电接地11的电势，分别称为VHVDC+和VHVDC-。
在两根相线23和24之间，双极配电网13具有相间电压，称为UHVDC。
所述两根相线23和24将HVAC/HVDC变流器连接至母线9，这里称为 HVDC母线。
这里所述的HVDC母线9为连接至所述电气负载10的配电母线。
如在图6中可以更清楚地看到的，各个电气负载10通过带有HVDC母线 9的两根连接汇流条44和45连接至两根相线23和24，其中连接汇流条44连接至相线23，连接汇流条45连接至相线24。
各电气负载10还通过其金属壳体直接连接至飞行器1的电接地11。
图3与图2相似，除了电源在图3中为更确切地由电池组构成的电能存储单元17。
该电池组17用于释放出直流电。
至于供电网14，其具有两根相线65和66，也称为DC+和DC-，将电池组 17连接至电能变换器18，后者在这里为斩波器。
该斩波器18用于转换来自电池组17的直流电，将呈中间振幅-称之为第一振幅的电能转换为另一种带高振幅-称之为第二振幅的另一种直流电能，其中第二振幅高于第一振幅。
这里所述的变换器18称为DC/HVDC斩波器，其中DC/HVDC的英文全称为“DirectCurrent/High Voltage Direct Current”。
至于双极配电网13则与图2中的双极配电网相同。
可以注意到，发电机组一方面由发电机7的次级线圈、三根相线20、21和 22以及HVAC/HVDC整流器8构成，另一方面，由电池组17、两根相线65 和66以及DC/HVDC斩波器18构成，各自形成隔离的受控电源80(图4)。可以注意到术语“受控”指的是电源的电压可以被调节。
事实上，在图2和图3中可以看到，无论是电源7、17，或是变流器8、18 都与飞行器1的电接地11没有连接(这里的“连接”指的是“直接相连”)。
通过显示隔离的受控电源80，图4以简化形式描绘了总电网12的供电网 14这一侧，而对于双极配电网13则进行了详细描绘。
所述双极配电网13具有设置于隔离式受控电源80和HVDC母线9之间的保护装置30。
该保护装置30直接连接至相线23并由此通过电缆15连接到连接点42的电势VHVDC+上，其还直接连接至相线24并由此通过电缆16连接至连接点43 的电势VHVDC-上。
该保护装置30还通过电缆25直接连接至飞行器1的电接地11上。
可以看到在该保护装置30与电接地11之间存在有代表电缆25的阻抗的电阻元件41。
可以注意到图4中所示的介于HVDC母线9和也称为HVDC负载的电气负载10之间的电气连接具有两条轻微倾斜线，表示双极连接(即通过HVDC 母线9的连接汇流条44和45，相线23和24各自的延长部分)。
图5与图4相似，该图对保护装置30进行了详细描绘。
可以注意到图5同样以示意图形式描绘了形成电接地11的飞行器1的金属机身6。
所述保护装置30具有可变电阻系统31以及用于控制该可变电阻系统31的检验和控制单元35。
该检验和控制单元35具有带存储器(未示出)的微处理器(未示出)，尤其是易失存储器，其得以载入和存储信息及软件，当微处理器运行该软件时，可以实施保护方法。
该易失存储器为例如只读类型的存储器(ROM，英文全称“Read-Only Memory”)。
所述检验和控制单元35还具有一个存储器(未示出)，尤其为易失存储器，可以在运行软件和实施保护方法期间存储数据。
该易失存储器为例如随机存储类型(RAM，英文全称为“RandomAccess Memory”)或电可擦除可编程只读存储类型(EEPROM，英文全称为“Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory”)的存储器。
该检验和控制单元35可以具有例如一个微控制器或应用专用集成电路 (ASIC，英文全称为“Application-Specific Integrated Circuit”)。
所述可变电阻系统31具有第一可变电阻元件32以及第二可变电阻元件33，后者通过电缆19连接至第一可变电阻元件32。
所述第一可变电阻元件32连接至电缆15的第一端部，该端部连接至相线 23上的连接点42，并连接至电缆19与第一端部相对的第二端部。
至于所述第二可变电阻元件33，其连接至电缆16的第一端部，该端部连接至相线24上的连接点43，并连接至电缆19与第一端部相对的第二端部。
连接至飞行器1的所述电接地11的电缆25通过连接点34被连接至电缆19，该连接点介于可变电阻系统31的第一电阻元件32和第二电阻元件33之间，称之为“中点”。
所述总电网12还具有测量装置，用于测量双极配电网13的两根相线23和 24中的电压值VHVDC+和VHVDC-，并测量飞行器1的电接地11中电接地的电流值IM。
更确切地说，这涉及到电压表39中集中的全部电压传感器，该电压表连接至机身6并由此通过电缆37连接至飞行器1的电接地11，通过电缆28连接至相线23，通过电缆26连接至相线24，以及通过电缆36连接至检验和控制单元 35。
另外，这还涉及将可变电阻系统31的中点34连接至飞行器1的电接地11 的电缆25上的电流表38，该电流表38通过电缆27被连接至检验和控制单元 35。
可以注意到所述检验和控制单元35、电流表38和电压表39各自之间的连接使检验和控制单元35能够控制电流表38和电压表39进行的测量，还能够通过电缆27和电缆36分别接收测量数据。
例如，令这些测量按设定的时间间隔进行。
还可以注意到检验和控制单元35通过电缆68连接至第一电阻元件32和第二电阻元件33，以便控制该两个元件。
另外，可以注意到这里的可变电阻系统31形成了可变电阻桥，其中中点 34直接连接至飞行器1的电接地11。
如下文将详细描述的，飞行器1的总电网12具有多个既设置于供电网14 又设置于双极配电网13中的断路装置40a至40e。
更确切地，可以观察到在图6至图9中，所述双极配电网13具有设置于隔离式受控电源80和保护装置30之间的断路装置40a。该断路装置40a被配置用于起动相线23和相线24上的其中一个或另一个上的断电，甚至是起动两根相线上的断电。
双极配电网13还具有设置于保护装置30和配电母线9之间的断路装置 40b。该装置40b被配置用于起动相线23和相线24的其中一个或另一个上的断电，甚至是起动两根相线上的断电。
所述双极配电网13还具有断路装置40c和40d，各自设置于母线9和电气负载10之间。上述两个断路装置40c和40d被配置用于起动相线23和相线24 中至少一个上的断电，甚至是两根相线上的断电。
如在图10中可以更清楚看到的，供电网14具有设置于发电机7的次级线圈92与整流器8之间的断电器40e。该断电器40e被配置用于起动相线20、21 和22中至少其中任意一根相线的断电。
可以注意到这里的断路装置40a至40e优选地由接地故障断路装置(GFI，英文全称“Ground Fault Interrupter”)构成。
所述检验和控制单元35，如上文所述，配置用于实施总电网12保护方法的各个步骤，尤其是第一检测步骤，对在供电网14或是双极配电网13的一根相线与飞行器1的电接地11之间可能出现的故障进行有效、排除性地检测。
接下来将参考图12详细描述保护方法。
在步骤100，所述检验和控制单元用于控制可变电阻系统31，更确切地说，是控制第一电阻元件32和第二电阻元件33的电阻率值使之基本上与第一预定电阻值相同。
此处，第一预定电阻值较高以便可以忽略不计保护装置30的耗电量。
可以注意到第一电阻元件32和第二电阻元件33呈相同的电阻率值，也称为第一预定电阻总值，以便形成平衡桥。
在步骤110，所述检验和控制单元35还被配置用于接收代表性信息，这里直接指的是相线23和24的电势的测量值，即VHVDC+和VHVDC-，在步骤111，接地电流IM从保护装置30流出，更确切地，中点34和飞行器1的电接地11 之间流动。
可以注意到，如上文所述的，电压VHVDC+和电压VHVDC-通过电压表39测量得出，电流IM则通过电流表38测量得出。
在步骤120，检验和控制单元35用于将电势值VHVDC+和电势值VHVDC-与在步骤118中检验和控制单元35所预先接收到的第一预定阈值S1相比较。
可以注意到，当相线上或是供电网14或者甚至在双极配电网13中出现故障时，该第一预定阈值S1代表了飞行器1电接地11的电势。
该第一预定阈值S1与电压值VHVDC+和VHVDC-(绝对值)的比较结果是所涉及相线出现故障与否的代表性信息。
这是因为当一根相线出现故障时，由于故障的阻抗弱(与可变电阻系统31 的高电阻率相关)，所述故障相线的电势接近所述电接地11的电势，这是所涉及的相线与电接地1之间出现故障的特征。
因此，该比较结果提供了直接用于辨识发生故障的相线的便利性，当然，是在已知电压表39的电压传感器应用于检测的情况下。
在步骤121，所述检验和控制单元35还用于比较流经位于电阻系统31的中点34和电接地11之间的电缆25的代表性电流值IM与在步骤119中通过所述检验和控制单元35预先接收到的第二预定阈值S2。
可以注意到，当出现故障时，该第二预定阈值代表了飞行器1的电接地11 中的电流值，即不等于零的值。
所述第二预定阈值S2与所述电流值IM的该比较结果是所涉及的相线中是否出现故障的代表性信息。
通过比较得出的信息的特征还于电流IM的数值符号(正值或负值)，使得能够辨别发生故障的相线。
这是由于当一根相线与电接地11之间出现故障时，出现漏电流经可变电阻系统31的中点34流向所述飞行器1的电接地11。
如果电流值IM为正值且大于S2(绝对值)，这表示电势标记为VHVDC+的相线23发生故障，然而如果该值为负值且大于S2(绝对值)，则表示电势标记为 VHVDC-的相线24发生故障。
该结果表明了相线23和24相对于可变电阻系统31的布置和配置，更确切地说是相对于第一电阻元件32、第二电阻元件33和中点34的布置和配置。
在步骤130，根据在步骤120和121进行的比较，所述检验和控制单元35 还用于控制可变电阻系统31的第一电阻元件32和第二电阻元件33的电阻率。
在相线23发生故障的情况下，步骤120的比较结果指出电势VHVDC+低于或等于(绝对值)第一预定阈值S1；和/或步骤121的比较结果指出电流值IM为正值且高于(绝对值)第二预定阈值S2。
然而，所述检验和控制单元35相应地控制第一电阻元件32和第二电阻元件33的电阻率值。更确切地，第一电阻元件32的电阻率值固定在第二预定电阻值，该第二预定电阻值在这里为最大值，且因此高于第一预定电阻值，并且第二电阻元件33的电阻率值逐渐降低。
可以注意到第一电阻元件32的电阻率值并不强制固定在预定的最大电阻值，作为变型，当第二电阻元件33的电阻率值逐渐减小时，第一电阻元件32 的电阻率值增大，例如逐渐增大。
在相线24出现故障的情况下，步骤120的比较结果指出电势VHVDC-低于或等于(绝对值)第一预定阈值S1；和/或步骤121的比较结果指示出电流值IM为负值且高于(绝对值)第二预定阈值S2。
但是，所述检验和控制单元130相应地控制第一电阻元件32和第二电阻元件33。更确切地，所述第二电阻元件33的电阻率值固定为第二预定电阻值，这里为最大值，因此高于第一预定电阻值，且所述第一电阻元件32的电阻率值逐渐减小。
可以看到这里所述检验和控制单元35用于独立地控制第一电阻元件32和第二电阻元件33的电阻率值并通过电压和电流传感器对电势VHVDC+和VHVDC-和电流IM进行测量。
可以注意到根据以上指出的可变电阻系统31的电阻率值的变化规律，流经故障回路的电流IM逐渐增加以起动断路装置40a至40e中的至少一个，下文将进行详细说明。
还可以注意到断路装置40a至40e用于根据双极配电网13中高于或低于其额定电流的电流阈值被起动或自动起动。
所述断路装置40a至40e的起动自然可以避免相线的电缆和机载设备中出现过载电流。
可以注意到上文所述的方法可以清楚地辨识故障相线并因此控制可变电阻系统在其自身创建适当的不平衡以便减小故障回路的电阻，并由此增加故障电流的振幅，使得断路装置40a至40e得以起动。
参考图6至10，以下将描述通过使用上文所描述的保护装置30来实施上文所述的保护方法对故障进行检测的实施例。
图6显示了位于相线23的电势VHVDC+和电接地11之间、被称为负载1的电气负载10发生故障的情形。
当所述相线23发生故障时，该相线的电势接近于零且呈微弱振幅的正直流 IM流经将保护装置30的中点34连接至飞行器1的电接地11的电缆25。所述故障电流所流经的故障回路50，如图6中用点状粗线示出的，包括了相线23、母线9的汇流条44和出现故障的负载10的金属壳体，所述故障电气负载10上通过箭头49示出。所述故障回路50还具有带电阻元件的电缆，将出现故障的电气负载10连接至飞行器1的电接地11上。
所述故障电流回路50还包括了形成电接地11的飞行器1的机身6、将该电接地连接至中点34的电缆25、保护装置30的第二电阻元件33以及位于连接点43与隔离式受控电源80之间的相线24。
通过对电势VHVCD+和/或电流IM的测量和比较，故障得以被检测出来。
因此，所述检验和控制单元35控制第二电阻元件33电阻率值的减小并将第一电阻元件32的电阻率固定在一个较高的值。
所述第二电阻元件33电阻率值的逐渐减小使得故障回路50中的故障电流的振幅逐渐增加，直到超出令位于母线9和出现故障，即最接近故障的，电气负载10之间的断路装置40c起动的预定阈值。
一旦断路装置40c被起动，故障被隔离，总电网12受到保护，人员和财产的安全也得以保障。
可以注意到，对于相似的、但出现在称为负载2的电气负载10中的故障，甚至是出现在两个电气负载10中的故障，如图6中所示，对所述保护装置30 的第一电阻元件32和第二电阻元件33的电阻率值变化进行相同的控制，以便在故障仅出现在负载2时起动断路装置40d，或是两个电气负载10中均出现故障时起动断路装置40c和40d。
图7显示了相对于电接地11位于保护装置30上游的相线23的故障，换言之，即位于隔离式受控电源80与该保护装置30之间的故障。所述故障电流所流经的故障回路52在这里还包括位于隔离式受控电源80和箭头51所示出的故障之间的相线23的一部分、机身6、将保护装置30的中点34连接至电接地11 的电缆25、第二电阻元件33以及位于连接点43和隔离式受控电源80之间的相线24。
对于保护装置30的第一电阻元件32和第二电阻元件33的电阻率值变化实施同样的控制，如图6中所示的，以增加故障电流(通过控制第二电阻装置33 的电阻率令其逐渐减小)直至断路装置40a(最接近故障)得以起动。
一旦断路装置40a被起动，故障下游的电网受到保护，人员和财产安全也得以保障。至于所述故障，其并没有完全被隔离，因为它始终出现在隔离式受控电源80这边。所述断路装置40a的起动得以辨识保护装置30的上游出现这样一种故障，为了隔离该故障，需要通过专用于该电源的保护装置(未示出) 将电源自身隔离开。
图8显示了相线24、即电势VHVDC-上出现故障的情形，在图8中所示的两个电气负载10处。
这种情况下，所述相线24的电势变为接近零电势并且振幅微弱的负直流流经将保护装置30的中点34连接至飞行器1的电接地11的电缆25。
因此，检验和控制单元35可以检测到相线24上的故障。
所述故障电流流经的故障回路54、56，这里包括了从隔离式受控电源80 至两个电气负载10的相线24，还包括了母线9的两根汇流条44和45。
由于箭头53所标出的故障，所述故障回路54的一部分具有称为负载1的电气负载10的金属壳体，以及将该壳体连接至电接地11的电缆。
由于箭头55所标出的故障，所述故障回路56的一部分还具有称为负载2的电气负载10的金属壳体，以及将该负载连接至电接地11的电缆。
所述故障回路54、56还包括机身6、将保护装置30的中点34连接至机身 6并由此连接至电接地11的电缆25、该保护装置30的第一电阻元件32以及相线23位于连接点42与隔离式受控电源80之间的部分。
这样，通过所述检验和控制单元35，所述故障得以被检测出来，通过逐渐减小第一电阻装置32的电阻率并将其固定在一个高于第二电阻元件33的电阻率的值，所述检验和控制单元得以控制可变电阻系统31的电阻率变化。
这样可以逐渐增加故障回路54、56的电流振幅且由此起动距离两个故障处最近的断路装置40c和40d。
一旦起动断路装置40c和40d，所述故障被隔离，所述总电网12得到保护，并且人员和财产的安全也由此得以保障。
可以注意到，在所述故障并不位于图8中所示的两个负载之处，而是出现在该图中所示的仅仅其中一个负载处的情形下，通过检验和控制单元35实施相同的逻辑方法来实现所述可变电阻系统31的电阻率变化。在这种情况下，可以注意到故障回路并不通过两根分别将负载转接至电接地11的电缆，而仅仅是通过这些电缆的其中这一。另外，断路装置40c和40d中仅有一个被起动，即位于故障点最近的那个断路装置。
图9示出了与图7中所示的故障相似的情形，如果仅有该故障，且其位于保护装置30的上游，更确切地说是介于该保护装置与隔离式受控电源之间，那么该故障出自相线24。
此处，所述故障回路58包括相线24位于隔离式受控电源80和箭头57所指向的故障处之间的那一部分、飞行器1的机身6、将保护装置30中点34连接至机身6并由此连接至飞行器1的电接地11的电缆25、保护装置30的第一电阻元件32以及位于连接点42与隔离式受控电源80之间的相线23。
所述保护装置30的可变电阻系统31的电阻率值的变化逻辑方法与图8中所描述的相同，其被应用于增加故障电流(通过受控减小第一电阻元件32的电阻率值)直至得以起动距离故障最近的断路装置40a。
一旦所述断路装置40a起动，故障下游的电网受到保护，人员和财产的安全也由此得以保障。至于故障本身并没有被完全隔离，因为其始终出现在隔离式受控电源80这边。所述断路装置40a的起动得以辨识保护装置30的上游是否发生这种故障，而且，为了隔离该故障，需要通过专用于该电源的保护装置 (未示出)对所述电源自身进行隔离。
图10显示了隔离式受控电源80内部故障的情形。
更确切地，该故障这里通过箭头59示出，其位于发电机7的次级线圈92 (其中初级线圈91在此图中示出，其通过电隔离器93与次级线圈92相隔开) 与整流器8之间的相线22上。
还可以注意到该图示出了代表了相线20、21和22相应阻抗的自感元件94、 95和96。
同样可以注意到该图示出了整流器8的两个半桥97和98，这里所述的半桥由二极管构成。
这种情形下，故障电流回路60包括位于次级线圈92与箭头59所示的故障之间的相线22、飞行器1的机身6、将中点34连接至机身6并由此连接至电接地11的电缆25、第二电阻元件33、连接点43与整流器8之间的相线24、二极管半桥98，以及整流器8的二极管半桥97、介于该整流器、连接点42和第一电阻元件32之间的相线23。
可以注意到故障回路60还包括了介于发电机7的次级线圈92与整流器8 之间的另外两根相线20和21，因为次级线圈92的各根相线之间有一个连接点 (未示出)。
因此，在这种情形下，两个故障回路是并行的。
通过检验和控制单元35，所述故障相线上电势的下降或是保护装置30的中点34流经的交流电都能够检测到故障。
这样，通过创建不平衡以及选择在具有第一电阻元件32的回路部分或是在具有第二电阻元件33的回路部分增加故障电流的振幅这两种方式的其中之一，该检验和控制单元35得以控制可变电阻系统31的电阻率变化，上文所述的同样的方法也体现在图6至图9中(即通过逐渐减小两个电阻元件32和33的其中之一的电阻率值，将两个电阻元件32和33中的另一个的电阻率值固定在一个较高的值)。
这样，通过两个电阻元件32和33的其中之一电阻率值的受控减小，故障电流增加直至得以起动位于距离故障最近的断路装置40e。
一旦所述断路装置40e起动，故障下游的电网受到保护，并且人员和财产的安全也由此得到保障。至于故障本身并未完全被隔离，因为其始终出现在隔离式受控电源80这边。所述断路装置40e的起动能够辨识所述保护装置30的上游发生了这种故障，并且，为了隔离该故障，需要通过专用于该电源的保护装置(未示出)将所述电源本身隔离开来。
图11是与图4相似的视图，显示的保护装置30与图4和图5中所描述参照的保护装置30相似，除了该装置是安装在飞行器1的总电网中。
在图11中可以看到，所述保护装置30被设置在HVDC配电母线9后面，换言之，其与电气负载10并联，而不是被设置在隔离式受控电源80与该HVDC 配电母线9之间。
因此，所述HVDC配电母线9将保护装置30布置为与相线23和24相连，与电气负载10的布局相同。
这样，所述HVDC母线9所配送的整组元件与飞行器1的电接地11相连，即与所述电气负载10和所述保护装置30相连，后者通过电缆25(带有表示该电缆25阻抗的电阻元件41)连接至电接地11。
可以注意到所述保护方法的应用与上文所描述的方法相同，并且所述检验和控制单元35以与前文所述相同的方式被配置用于控制所述保护装置30的电阻率的变化。
在未示出的一个变型中，所述检验和控制单元35或者接收电势VHVDC+与 VHVDC-的代表性信息，或者接收电流IM的代表性信息，或者二者都接收，不用识别信息的来源，因此也无需知道例如一个给定的数值是关于哪一个电势的。
这种情况下，所述检验和控制单元35进行比较，以检测总电网12中是否存在故障，而无需知道该故障出自哪一根相线。
因此，在进行所谓的这种初步检测中，所述故障相线没有被识别。
所述检验和控制单元35也因而被用于有效地检测故障相线。
为此，当所述检验和控制单元35检测到故障时，该装置可以控制所述第一电阻元件32的电阻率变化，更确切地说，在第一预定时间段内，逐渐减小其电阻率，等待断路装置40a和40e的其中之一是否自行起动。
当所述断路装置的其中之一自行起动时，则所述故障被隔离。
相反，如果在第一预定时间段过后没有任何断路装置起动，则所述检验和控制单元35用于控制第二电阻元件33电阻率的变化，更确切地说，在第二预定时间段内，逐渐减小其电阻率，等待其中一个断路装置是否自行起动。
有断路装置自行起动时，则所述故障被隔离。
可以注意到，在控制所述第二电阻元件33的电阻率变化之前，所述第一电阻元件32则恢复到一个较高的电阻率值。
在未示出的变型中：
-构成电源的所述电能存储单元并非电池组，而是燃料电池；
-构成电源的所述旋转电机并非变频三相发电机，而是另一种类型的三相发电机；
-所述电源变换器，不论是整流器或是斩波器，其两个半桥并非由二极管构成，而是由三极管甚至是可控硅构成；
-所述断路装置并非差动保护类型的装置，而是受控或非远程的断路器，甚至是电子或熔丝断路器；
-所述总电网带有或多或少的断路装置，例如并非各个负载都必须带有相关联的断路装置，但所述总电网只是带有一个或多个断路装置，用于一定数量的电气负载；
-所述可变电阻系统并不由两个其中点连接至飞行器电接地的可变电阻元件构成，而是由具有一个连接至飞行器电接地的中点的电阻矩阵和受控接触器构成；和/或
-当机身为复合材料时，所述飞行器的接地并不通过机身构成，而是通过电导体栅网构成，例如电气结构网(ESN)或电流回路网(CRN)类型的网络。
需提醒的是，更广义地，本发明并不局限于以上描述和描绘的实施例。

Claims (20)

1.一种用于飞行器的电网的保护方法，其特征在于所述电网为通过所述飞行器(1)的电源(7、17)进行供电的双极配电网(13)，所述电源(7、17)与所述飞行器(1)的电接地(11)隔离，所述双极配电网(13)具有两根相线(23、24)和一个电阻保护装置(30)，该电阻保护装置被配置为连接至所述飞行器(1)的电接地(11)和所述双极配电网(13)的两根相线(23、24)，所述方法包括以下步骤：
-接收(110、111)所述双极配电网(13)中两根相线(23、24)中至少一根中的至少一个电压值(VHVDC+、VHVDC-)和/或所述飞行器(1)的所述电接地(11)中的至少一个电流值(IM)；
-比较(120、121)所述至少一个电压值(VHVDC+、VHVDC-)与第一预定阈值(S1)和/或比较所述至少一个电流值(IM)与第二预定阈值(S2)；
-根据所述比较结果，通过调节所述电阻保护装置的电阻率来控制(130)所述电阻保护装置(30)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述电阻保护装置(30)备有可变电阻系统(31)，所述方法还包括，在所述接收步骤(110、111)之前控制所述可变电阻系统(31)的步骤(100)，以便该可变电阻系统平衡并具有第一预定电阻总值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述电阻保护装置(30)备有可变电阻系统(31)，并且所述根据所述比较结果控制所述电阻保护装置(30)的步骤(130)是通过控制所述可变电阻系统(31)以使得所述可变电阻系统(31)不平衡并具有第二预定电阻值和低于所述第二预定电阻值的第三预定电阻值来实现的。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述可变电阻系统由可变电阻元件电桥(31)构成，该可变电阻元件电桥具有连接至所述双极配电网(13)的一根相线(23)的第一电阻元件(32)、连接至所述双极配电网(13)的另一根相线(24)并且与第一电阻元件(32)不同的第二电阻元件(33)、以及位于所述第一电阻元件和所述第二电阻元件(32、33)之间并连接至所述飞行器(1)的所述电接地(11)的中点(34)，所述第一预定电阻总值代表所述第一电阻元件和所述第二电阻元件(32、33)中的每一个呈现的第一预定电阻值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述第二预定电阻值代表与所述双极配电网(13)中出现故障的相线(23、24)相连的所述第一电阻元件或所述第二电阻元件(32、33)的电阻值，且所述第三预定电阻值代表与所述双极配电网(13)未出现故障的另一根相线(23、24)相连的所述第一电阻元件或所述第二电阻元件(32、33)的电阻值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述第二预定电阻值高于或等于所述第一预定电阻值，且所述第三预定电阻值逐渐减小。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于所述第一预定阈值(S1)代表所述飞行器(1)的所述电接地(11)的电势，并且由于当所述双极配电网(13)的一根相线(23、24)出现故障时，所述至少一个电压值(VHVDC+、VHVDC-)的绝对值低于或等于所述第一预定阈值(S1)，所述第一预定阈值(S1)与所述至少一个电压值(VHVDC+、VHVDC-)的比较步骤(120)的结果是一个代表性信息。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于当没有故障出现时，所述第二预定阈值(S2)代表所述飞行器(1)的所述电接地(11)中的一个电流值，即基本上等于零，当所述双极配电网(13)的一根相线(23、24)出现故障时，由于所述至少一个电流值(IM)为绝对值高于所述第二预定阈值(S2)的正或负值，所述第二预定阈值(S2)与所述至少一个电流值(IM)的所述比较步骤(121)的结果为代表性信息。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于所述双极配电网(13)还具有至少一个电断路装置(40)，且所述方法还包括起动所述电断路装置(40)的步骤。
10.一种用于飞行器的电网的保护装置，其特征在于所述电网为具有两根相线(23、24)、通过所述飞行器(1)的电源(7、17)进行供电的双极配电网(13)，所述电源(7、17)与所述飞行器(1)的电接地(11)隔离，所述保护装置(30)为阻性的，并被配置为用于与所述飞行器(1)的所述电接地(11)相连并且与所述双极配电网(13)的两根相线(23、24)相连，并具有检验和控制单元(35)被配置用于：
-接收(110、111)所述双极配电网(13)的两根相线(23、24)中的至少一个中的电压值(VHVDC+、VHVDC-)和/或所述飞行器(1)的所述电接地(11)中的至少一个电流值(IM)；
-比较(120、121)所述至少一个电压值(VHVDC+、VHVDC-)与第一预定阈值(S1)和/或比较所述至少一个电流值(IM)与第二预定阈值(S2)；
-根据所述比较，通过调节电阻率来控制(130)所述保护装置(30)。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于包括可变电阻系统(31)，并且所述检验和控制单元(35)被配置用于在接收(110、111)至少一个电压值(VHVDC+、VHVDC-)和/或至少一个电流值(IM)之前，控制(100)所述可变电阻系统(31)以便所述可变电阻系统(31)平衡且具有第一预定电阻总值。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于包括可变的电阻系统(31)，并且所述检验和控制单元(35)被配置用于控制所述可变电阻系统(31)以便所述可变电阻系统(31)不平衡并具有第二预定电阻值和低于所述第二预定电阻值的第三预定电阻值。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于所述可变电阻系统由可变电阻元件电桥(31)构成，该可变电阻元件电桥备有与所述双极配电网(13)的一根相线(23)相连的第一电阻元件(32)、与所述双极配电网(13)的另一根相线(24)相连且与所述第一电阻元件(32)不同的第二电阻元件(33)以及位于所述第一电阻元件与所述第二电阻元件(32、33)之间、与所述飞行器(1)的所述电接地(11)相连的一个中点(34)，所述第一预定电阻总值代表所述第一电阻元件和所述第二电阻元件(32、33)中的每一个呈现的第一预定电阻值。
14.据权利要求13所述的装置，其特征在于所述第二预定电阻值代表与所述双极配电网(13)中出现故障的相线(23、24)相连的所述第一电阻元件或所述第二电阻元件(32、33)的电阻值，所述第三预定电阻值代表与所述双极配电网(13)中未出现故障的另一根相线(23、24)相连的所述第一电阻元件或所述第二电阻元件(32、33)的电阻值。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于所述第二预定电阻值高于或等于所述第一预定电阻值，并且所述第三预定电阻值逐渐减小。
16.根据权利要求10至15中的任一项所述的装置，其特征在于还包括测量装置(36、37)，所述测量装置(36、37)被配置用于测量在所述双极配电网(13)中的两根相线(23、24)中的电压值(VHVDC+、VHVDC-)和/或测量在所述飞行器(1)的所述电接地(11)中的电流值(IM)。
17.一种包括电网、用于向所述电网供电的电源以及电接地(11)的飞行器，其特征在于所述电源(7、17)与所述电接地(11)隔开，并且所述电网为还包括至少一个根据权利要求10至16中的任一项所述的保护装置(30)的双极配电网(13)。
18.根据权利要求17所述的飞行器，其特征在于还包括所述电源(7、17)所属的供电网(14)，所述供电网(14)通过电源变换器(8、18)连接至所述双极配电网(13)。
19.根据权利要求18所述的飞行器，其特征在于所述电源由三相旋转电机(7)构成，被配置用于以变频发电机运行并产生交流电，且所述电源变换器由被配置用于将交流电变换为直流电的三相整流器(8)构成。
20.根据权利要求18所述的飞行器，其特征在于所述电源由被配置用于产生直流电的电能存储单元(17)构成，且所述电源变换器由被配置用于将具有第一振幅的直流电变换为具有高于所述第一振幅的第二振幅的另一种直流电的斩波器(18)构成。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3024927B1 (fr) * 2014-08-14 2016-08-26 Zodiac Aero Electric Systeme de distribution electrique pour un aeronef
GB2541026B (en) 2015-08-07 2019-07-31 Ge Aviat Systems Ltd Systems, methods and devices for bipolar high voltage direct current ground fault detection
EP3258277A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-20 Kone Corporation Brake controller circuit of a passenger conveyor
US9919812B2 (en) * 2016-08-08 2018-03-20 The Boeing Company Early detection of faulty deicing heaters on wide-body aircraft
CN106655077B (zh) * 2017-01-26 2019-03-29 南京陇源汇能电力科技有限公司 一种配电系统中配电网的定值整定方法
US10585135B2 (en) 2017-06-27 2020-03-10 Hamilton Sundstrand Corporation Built in test of remote isolation
JP6603695B2 (ja) * 2017-09-15 2019-11-06 矢崎総業株式会社 異常検出装置
FR3071351B1 (fr) * 2017-09-18 2019-08-30 Airbus Operations (S.A.S.) Liaison electrique comprenant un systeme de protection electrique
DE102017122220A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-28 Eaton Industries (Austria) Gmbh Schutzschalter und Verfahren zum Betreiben eines Schutzschalters
FR3072652A1 (fr) * 2017-10-20 2019-04-26 Thales Reseau electrique d'aeronef
FR3074916B1 (fr) * 2017-12-13 2019-12-27 Safran Electrical & Power Procede et systeme de surveillance d'un reseau electrique maille de retour de courant d'un aeronef en materiau composite
US10613126B2 (en) * 2018-01-09 2020-04-07 Eurotherm Limited Method to determine three-phase load impedances driven by a power control device when no neutral reference is available in an alternative electrical network
CN110635451B (zh) * 2018-05-31 2022-08-09 上海航空电器有限公司 单通道多电飞机汇流条功率控制器的差动保护结构
CN108802583A (zh) * 2018-06-26 2018-11-13 西安开天电气可靠性实验室有限公司 一种电气化铁路高压馈线电缆局部放电在线监测方法
DE102018217574A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Continental Automotive Gmbh Fahrzeugbordnetz mit erstem Bordnetzzweig, zweiten Bordnetzzweig und Gleichspannungswandler
EP3723223A1 (de) * 2019-04-08 2020-10-14 Siemens Aktiengesellschaft Orten eines erdschlusses in einem gleichstromnetz
FR3095907A1 (fr) * 2019-05-10 2020-11-13 Airbus Operations (S.A.S.) Dispositif, système et procédé de protection électrique d’un aéronef.
CN110190590B (zh) * 2019-05-17 2020-12-18 西南交通大学 一种高压直流输电系统整流站保护优化方法
CN111103011B (zh) * 2019-12-03 2022-04-19 武汉科技大学 一种隧道接地智能方法、芯片及装置
WO2021130449A1 (fr) * 2019-12-24 2021-07-01 Lionel Cima Organe de mesure d'une tension de mode commun dans un reseau electrique et dispositif de detection d'une defaillance mettant en œuvre un tel organe
US11495982B2 (en) 2020-08-31 2022-11-08 The Boeing Company System and method for allocating propulsion load power drawn from high-energy and high-power batteries
US11967842B2 (en) 2020-10-09 2024-04-23 The Boeing Company Smart battery disconnect and protection architecture for airborne high-power modular multi-string battery pack
CN112511121B (zh) * 2020-12-12 2024-04-02 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞机电网压差接通运算电路
US11878594B2 (en) 2021-06-16 2024-01-23 The Boeing Company Protection system for aircraft electric propulsion motor and motor controller

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1265076A1 (en) * 2001-06-08 2002-12-11 "VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK", afgekort "V.I.T.O." Safety device for monitoring a DC bus insulation
CN101069333A (zh) * 2004-11-30 2007-11-07 罗伯特·博世有限公司 具有较高电压的汽车电路
WO2009043772A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-09 Continental Automotive Gmbh Schaltungsanordnung zur überwachung einer elektrischen isolation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375660A (en) * 1981-02-03 1983-03-01 Tektronix, Inc. Ground isolation monitoring apparatus having a protective circuit
US5361183A (en) * 1993-06-30 1994-11-01 Alliedsignal Inc. Ground fault protection for electrothermal de-icing applications
US7362551B2 (en) * 2001-02-01 2008-04-22 Hydro-Aire, Inc. Aircraft applicable circuit imbalance detection and circuit interrupter and packaging thereof
FR2963499B1 (fr) * 2010-07-28 2013-07-12 Airbus Operations Sas Systeme d'alimentation electrique d'un aeronef

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1265076A1 (en) * 2001-06-08 2002-12-11 "VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK", afgekort "V.I.T.O." Safety device for monitoring a DC bus insulation
CN101069333A (zh) * 2004-11-30 2007-11-07 罗伯特·博世有限公司 具有较高电压的汽车电路
WO2009043772A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-09 Continental Automotive Gmbh Schaltungsanordnung zur überwachung einer elektrischen isolation

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