【A320】汇流条供电逻辑

A320 飞机汇流条供电逻辑

什么是汇流条？

汇流条是一种多层层压结构的导电连接部件。采用汇流条式的结构可以大幅减少线缆连接的数量， 解决电子系统高密度布局的难题。汇流条具有感抗低、抗干扰、 高频滤波效果好、 可靠性高、 节省空间、 装配简洁快捷等优异特点。

从 20 世纪 60 年代开始， 汇流条就作为馈电线在计算机、 通讯以及军用电子设备中得到了广泛应用。20 世纪 80 年代， 该馈线方式还作为对付电磁干扰的一项措施得到了进一步的发展。汇流条在电力系统、 通讯基站、 军工、 交通运输系统、 能源等领域均得到了重要的应用。

随着汇流条应用领域的不断拓展，汇流条研究的突破， 汇流条由最初实现电气连接到向着承担结构支撑、 抑制电磁干扰、 增加系统可靠性和辅助设备散热等多用途方向发展， 尤其是航空电子系统中先进飞机的汇流条控制器的研究将是下一代先进飞机配电系统的发展趋势。

那么你见过A320飞机的汇流条是什么样的吗？反正我是没见过。但是我找到了一份资料：

【图1】A320系列汇流条资料

【图2】汇流条详细参数

通俗的说汇流条就好比电源插线板，可以连接多个电子设备。（关于汇流条的更多内容，目前我还没有相关资料，不予详述。）

A320有多少个汇流条？

首先，我们从仪表指示入手，ECAM的ELEC页面：

【图3】ELEC页面

简单数一下，可以发现有7个汇流条显示：

3个交流汇流条：

AC  BUS 1

1号交流汇流条

AC  BUS 2

2号交流汇流条

AC ESS BUS

主交流汇流条

4个直流汇流条：

DC  BUS 1

1号直流汇流条

DC  BUS2

2号直流汇流条

DC ESS BUS

主直流汇流条

DC BAT BUS

直流电瓶汇流条

这7个主要的汇流条给A320飞机绝大多数电子设备供电，组成了电气系统的基本结构：

【图4】电气系统结构简图

在空客CBT中，你应该学习过这张图：

【图5】电气系统结构简图（CBT）

当我们查找FCOM时，可以发现电气系统不只7个汇流条，如【图6】所示：

【图6】电气系统结构图（FCOM）

不难看出，还有几个汇流条在ELEC页面上不显示的，分别是：

AC ESS SHED BUS

主交流卸载汇流条

AC STAT INV BUS

静变流机汇流条

DC ESS SHED BUS

主直流卸载汇流条

HOT BUS 1

1号热汇流条

HOT BUS 2

2号热汇流条

现在电气系统算是终于完整了，一共12个汇流条。但是，你错了。当我翻开TTM手册时，如【图7】所示：

【图7】电气系统结构图（TTM）

还有两个汇流条：

AC GRND FLT BUS

交流地面/飞行流汇流条

DC GRND FLT BUS

直流地面/飞行流汇流条

所以，一共有14个汇流条（至少我只发现了这14个）。接下来，我们分析这些汇流条的供电逻辑。

AC BUS1和AC BUS2

首先我们回顾下交流电源供电优先顺序：

1.外部电源优先于APU发电机

【图8】外部电源优先APU发电机供电指示

如【图8】所示，当外部电源和APU发电机同时接入电气网络时，只有外部电源供电，APU发电机不供电。此时电气网络结构如【图9】所示：

【图9】外部电源优先APU发电机供电原理

这个逻辑是由GAPCU（地面与辅助电源控制组件）控制实现的。如【图10】所示：

【图10】GAPCU控制逻辑

当断开外部电源后，APU发电机供电，仪表指示如【图11】所示：

【图11】外部电源断开，APU发电机供电指示

此时GAPCU断开EPC，接通APU GLC。如【图12】所示：

【图12】GAPCU控制逻辑

GAPCU控制逻辑

当外部电源和APU发电机同时接入电气网络时：

• GAPCU控制EPC闭合、APU GLC断开，实现外部电源供电。

只有当外部电源断开后：

• GAPCU控制EPC断开、APU GLC闭合，实现APU发电机供电。

2.同侧汇流条供电：ENG发电机优先于APU发电机

   异侧汇流条供电：APU发电机优先于ENG发电机

【图13】APU发电机和GEN2同时供电指示

这个逻辑是由BUS TIE（汇流条连接器 ）按钮控制实现的。如【图14】所示：

【图14】APU发电机和GEN2同时供电原理

当BUS TIE电门在自动位时，可以控制两个汇流条连接接头自动闭合或断开，如【图15】所示：

【图15】BUS TIE电门控制原理

BUS TIE电门

当BUS TIE电门在AUTO位时：可以实现APU 发电机和ENG发电机同时供电的逻辑。

通过分析电源供电逻辑，不难看出：正常的交流电源（外部电源、APU发电机、GEN1和GNE2），在给电气网络供电时只能直接供电给AC BUS1和AC BUS2两个交流汇流条。

AC BUS1和AC BUS2是正常交流电源的供电入口。

接下来，我们在分析一下其他汇流条的供电逻辑。

AC ESS BUS

正常情况下，AC ESS BUS由AC BUS 1供电，如【图16】和【图17】所示。

【图16】AC BUS1给AC ESS BUS供电

【图17】AC BUS1给AC ESS BUS供电

AC ESS BUS也可以自动或人工转换到由AC BUS2供电，如【图18】所示：

【图18】AC BUS2给AC ESS BUS供电

AC ESS FEED电门

注：在全部主发电机失效的情况下，主交流汇流条自动由应急发电机供电，当应急发电机不能用时，由静变流机供电。（这部分在后文详细分析）

DC BUS1和DC BUS2

正常情况下DC BUS1由TR1供电，DC BUS2由TR2供电。如【图19】所示。

【图19】DC BUS1和DC BUS2正常供电指示

如果TR 1 故障，TR 2 自动通过DC BUS 2 向DC BAT BUS 和DC BUS 1 供电。

DC ESS BUS 不在由DC BAT BUS 供电，而自动转成由AC ESS  BUS通过ESS TR 向DC ESS BUS 供电。如【图20】所示：

【图20】TR1故障时的供电指示

当TR2故障时，供电逻辑与TR1故障类似：

如果TR 2 故障，TR 1 自动通过DC BUS 1 向DC BAT BUS 和DC BUS 2 供电。

DC ESS BUS 不在由DC BAT BUS 供电，而自动转成由AC ESS BUS通过ESS TR 向DC ESS BUS 供电。如【图21】所示：

【图21】TR2故障时的供电指示

DC ESS BUS

正常情况下，DC ESS BUS由DC1供电。如【图22】所示。

【图22】DC ESS BUS正常供电指示

DC ESS BUS没有可以人工转换供电逻辑的电门。

DC BAT BUS

【图23】DC BAT BUS正常供电指示

当电瓶开关处于自动位时，DC BAT BUS可以由两个电瓶供电，或者给两个电瓶充电。

当有正常交流电时，DC BAT BUS由DC ESS BUS供电。

HOT BUS1和HOT BUS2

HOT BUS1与BAT1相连；HOT BUS2与BAT2相连。只要电瓶有电，这两个汇流条就一直有电。

例如：电气面板上的电瓶电压指示器就是直接连接在这两个汇流条上的：

AC ESS SHED BUS

DC ESS SHED BUS

如【图24】所示，正常情况下：

• AC ESS SHED BUS由AC ESS BUS供电

• DC ESS SHED BUS由DC ESS BUS供电

【图24】AC ESS BUS和DC ESS BUS正常供电逻辑

顾名思义，当出现故障时，这两个卸载汇流条会自动卸载的。并且，在ECAM的ELEC页面上，可以看到相关的卸载指示，如【图25】所示：

【图25】SHED BUS不在供电时的指示

可以看到，在AC ESS BUS和DC ESS BUS下面出现了琥珀色的SHED信息，表示此时AC ESS SHED BUS和DC ESS SHED BUS不在供电。那么，换言之，当没有显示SHED信息时，说明这两个卸载汇流条在供电。

AC STAT INV BUS

在正常飞行时，AC STAT INV BUS是没有电的。如【图26】所示：

【图26】正常供电形态下静变流机和静变流机汇流条不工作

当出现紧急电气形态时，静变流机才会工作。为了更好的讲解这个逻辑。下面，我们从紧急电气形态整个过程入手，分析汇流条的供电逻辑。

应急供电逻辑（FCOM）

什么是紧急电气形态？

当AC BUS1和AC BUS2 都没有电时，就进入了紧急电气形态。

在前面我们已经知道，所有正常交流电源都必须经过AC BUS1和AC BUS2向电气系统供电。当失去所有正常电源时就会进入紧急电气形态。

另外一种情况就是AC BUS1和AC BUS2都失去时。也会进入紧急电气形态。

我们先看一下紧急电气形态时的仪表指示：

【图27】出现紧急电气形态时的指示

当出现紧急电气形态时，机组会看到只剩下PFD1和E/WD有指示。同时，位于头顶版上的紧急电气面板红色FAULT灯亮。这个灯表示：

也就是说此时，飞机仅由电瓶供电。此时的ELEC页面显示为：

【图28】（空中）仅由电瓶时的指示

飞机仅由电瓶供电时，静变流机工作。在ELEC页面上可以看到1号电瓶旁边出现了白色STAT INV信息。表示1号电瓶给静变流机供电

【图29】空中仅由电瓶时的逻辑

空中仅由电瓶给飞机供电时：

• 1号电瓶通过静变流机给AC STAT INV BUS和AC ESS BUS供电。

• 2号电瓶给DC ESS BUS供电。

过了几秒钟后（大约8秒），机组会看到如下现象：

ND1恢复显示。同时，紧急电气面板的红色FAULT灯熄灭，如【图30】所示。

【图30】出现紧急电气形态时的指示

此时，应急发电机工作，ELEC页面，如【图31】所示。

【图31】应急发电机供电时的指示

此时，应急发电机：

直接给AC ESS BUS和AC ESS SHED BUS提供交流电；并通过ESS TR给DC ESS BUS和DC ESS SHED BUS提供直流电。

同时，静变流机不工作，如【图32】所示：

【图32】应急发电机供电的逻辑

当应急发电机不在供电时，飞机将再次回到仅由电瓶供电的情况。根据飞机构型不同，应急发电机不在供电的条件是：

• 起落架放下，或

• 空速小于140节

当飞机在地面空速在50-100节之间，仅由电瓶供电逻辑如【图33】所示：

【图33】地面（速度在50-100节之间）仅由电瓶供电时的逻辑

此时，DC BAT BUS也被电瓶供电。这与空中仅电瓶供电时的逻辑（【图29】所示）是稍微有所不同的。

当飞机速度低于50节时，AC ESS BUS也失去供电。供电的逻辑如【图34】所示：

【图34】地面（速度在50节以下）仅由电瓶供电时的逻辑

AC GRND FLT BUS

DC GRND FLT BUS

在地面时，如果仅需要地面服务时，则可直接从外接电源给AC GRND FLT BUS和DC GRND FLT BUS供电。其他所有汇流条是没有电的，如【图35】所示。

【图35】勤务供电逻辑

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参考资料：

《A320 FCOM》《A320 TTM》

3系飞行员

ID: Pilot_dictionary