ICS 49.060 V 40
HB 8653-2022
民用飞机 400Hz 交流主发电系统
通用要求
General requirements for 400Hz alternation current main generation system
of civil aircraft
2022-04-24 发布 2022-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准所依据的起草规则是 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写》。本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位：陕西航空电气有限责任公司、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人：敖惠君、王建、王宏霞、王世花、林志昆、杨瑛。
民用飞机 400Hz 交流主发电系统通用要求
1 范围
本标准规定了由组合发电装置或交流发电机(以下统称发电机)和发电机控制器、电流互感器、交流接触器(以下简称接触器)等主要部件组成的民用飞机 400Hz、115V/200V 三相四线制交流主发电系统的通用技术要求。
本标准适用于民用飞机 400Hz、115V/200V三相四线制交流主发电系统的设计和验证。
2 规范性引用文件
下列标准对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 30203-2013 飞机电气系统特性
HB 4-3-2002 扩口式管接头的螺纹部分
HB/Z 421-2014 民用飞机机载系统和设备软件合格审定保证指南
AC120-28D Ⅲ类气象条件下批准起飞、着陆和推出的最低准则(Criteria for Approval of Category Ⅲ Weather Minima for Takeoff, Landing, and Rollout)
SAE ARP 4761 民用机载系统和设备进行安全性评估过程的指导和方法(Guidelines and Methods for Conducting the Safety Assessment Process on Civil Airborne Systems and Equipment)
3 术语和定义
GB/T 30203-2013 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
系统部件 system components
构成交流发电系统的交流发电机、发电机控制器、电流互感器及交流接触器等在飞机上安装的部件。
3.2
额定转速 rated speed
交流发电机输出额定容量时型号产品规范规定的转速或转速范围。
3.3
自用电源 interior power
典型的发电机设计包含永磁发电机，永磁发电机的定、转子集成在交流发电机内。永磁发电机给发电机控制单元实现各控制功能的模块(含接触器的控制)提供内部电源，与交流发电系统以外的任何电源无关。
3.4
调压点 point of regulation
发电机控制器中电压调节装置感受交流发电系统电压，以便于调节交流发电系统输出电压的点。该点应设在交流发电系统中连接电源到汇流条的接触器的输入端。
3.5
额定容量 system capacity (power source rating)
交流发电机在额定转速条件下运行，冷却应符合规定要求，在发电机控制器控制下，系统调压点处应能输出的额定电压、额定负载电流， 系统的额定容量以调压点处的额定电压、额定负载电流计算电功率。
3.6
连续容量 continuous capacity
交流发电机在规定的转速条件下运行，冷却应符合规定要求，在发电机控制器控制下，系统调压点处应能输出的额定电压、连续负载电流， 系统的连续容量以调压点处的额定电压、连续负载电流计算电功率。
3.7
过载容量 overload capacity
交流发电机在规定的转速条件下运行，冷却应符合规定要求，在发电机控制器控制下，系统调压点处应能输出的额定电压、过载电流，系统的过载容量以调压点处的额定电压、过载电流计算电功率。
3.8
电压调制 voltage modulation
交流发电系统稳态工作期间交流电压的变化。引起电压调制的因素包括交流电源电压的调节、发电机转速的变化及负载的变化等。
3.9
电压调制幅度 voltage modulation amplitude
在稳态工作期间任 1 s 内出现的交流电压最大值与最小值之差。
3.10
电压不平衡 voltage unbalance
在调压点处测量到的各相之间相电压方均根值的最大差值。
3.11
负载不平衡 load unbalance
最高相负载与最低相负载间的差值。
3.12
波峰系数 crest factor
每个半波交流电压峰值与方均根值之比的绝对值。
3.13
交流电压的直流分量 DC component of the AC voltage交流整周波瞬时电压的平均值。
3.14
效率 efficiency
输出功率与输入功率之比称之为效率，通常以百分比表示。
4 一般要求
4.1 尺寸
系统部件的外形尺寸和安装尺寸应符合产品规范和产品图样的要求。
4.2 重量
所有系统部件的重量，不应超过产品规范的规定。
4.3 颜色
所有系统部件装配后的外露表面，应按订货方要求或产品图样规定的颜色涂覆，其涂色应能满足本文件或型号产品规范规定的环境条件，但下列部位不应涂色：
a) 不锈钢、铜或青铜零件;
b) 电缆;
c) 安装面;
d) 螺纹;
e) 油孔;
f) 接线板;
g) 涂漆已能符合要求而不需涂色的零件。
4.4 外观质量及加工质量
产品外观质量及加工质量应满足下列要求：
a) 铭牌及标志应牢固、正确、清晰，并满足型号规范的要求;
b) 表面应无裂纹、压伤、毛刺、擦伤;
c) 镀层应完好无锈蚀，漆层应无皱裂或脱落;
d) 紧固件不应松动，引出线绝缘不应损坏，密封物应完整;
e) 软钎焊、硬钎焊和熔焊等焊接点应平滑、整洁，铆接应牢固;
f) 产品内部应无浮散焊料、金属碎片及其他多余物;
g) 产品的电气连接、铅封和紧固件应锁紧和漆封。
4.5 标志和代号
系统部件的标志和代号至少应包括下列内容：
a) 产品名称;
b) 产品型号;
c) 产品序列号;
d) 产品条码标识;
e) 制造厂名称或商标;
f) 制造日期;
g) 最大重量;
h) 软件、可编程器件的标识;
i) 用来对产品的状况及工程数据进行控制的更改标识。
4.6 材料
4.6.1 材料的选择
所使用的材料应满足本通用要求或产品规范中的所有运行和环境性能要求。
4.6.2 防潮
非金属材料，如塑料、纤维和表面防护用的材料应当具有防潮性能。电连接器应能承受本规范规定的环境测试。
4.6.3 耐腐蚀
所有发电机系统部件的金属应进行腐蚀防护处理。保护性涂层和表面处理应具有耐磨损性能， 以满足本规范规定的环境测试。除非另有规定， 镁合金材料不能用于空气冷却的发电机。应尽量避免不同类金属相互接触，以防止产生电腐蚀。当不可避免时， 应选择适当的防护处理措施，但所用的防护处理措施，应能提供低阻抗通路，以避免产生辐射干扰。
4.6.4 液体污染
发电机表面温度-40℃~150℃时，发电机表面应能承受航空液体的浸润。航空液体包括燃油、灭火剂、防冻液、飞机清洁液、液压用液体和润滑油。
4.6.5 有毒材料和阻燃性
使用的材料应具有阻燃性，燃烧时不应产生毒气并具有自熄功能。
4.7 设计和结构
4.7.1 通则
民用飞机 400Hz 交流主发电系统由组合发电装置或交流发电机、发电机控制器、电流互感器、接触器及控制装置等部件组成，系统各部件的结构按产品规范和图样规定。
4.7.2 工作位置
发电机的安装应符合与发动机对接的接口控制文件要求。除发电机外的系统部件， 在任何安装位置应能正常工作。
4.7.3 通用化
在系统各部件的设计中应采用通用化、系列化的原则，采用的零件品种应尽可能地少。
4.7.4 标准件
系统各部件的设计应最大限度地采用标准件。
4.7.5 系统手动控制
系统应装有手动控制装置，系统的手动控制由一个开关来执行，开关处于标识的位置时应能完成下述控制功能：
a) 接通—当发电机的电气特性在规定极限内时，发电机自动地连接到汇流条上。
b) 断开/复位—发电机去励磁、发电机主接触器断开、发电机灯亮。
c) 检测(当产品规范要求时)—瞬时给发电机励磁，发电机控制器中的保护装置应动作，并断开主接触器，发电机灯亮。如果系统的电气特性在规定极限内，则发电机灯灭。
4.7.6 发电机
4.7.6.1 固定和驱动方式
除非另有规定，发电机在附件机匣上安装时，应采用定位销定位及 V 型快卸卡箍方式固定，渐开线花键连接方式驱动，固定、连接尺寸应符合 4. 1 的要求。
4.7.6.2 旋转方向
发电机的旋转方向与发动机的旋转方向一致，发电机上应有旋转方向的标志，并应清晰、耐久。
4.7.6.3 轴承
除非另有规定，转子的两端应由轴承支撑，选用的轴承要具有高可靠性;当轴承使用润滑脂润滑时，润滑脂及其装填量应符合型号产品规范和产品图样的要求。
4.7.6.4 励磁
除非另有规定，发电机应由系统本身提供励磁，而不要求其他励磁电源。
4.7.6.5 电气连接
除非另有规定，发电机应配有适当的接线板与外部相连接，应符合下列要求：
a) 三相交流发电机的接线柱按相序表示标以 A、B、C，中线接线柱标以 N，仅供输出连接用，必要时也可用六个接线柱，相应标以 A1、B1、C1、A2、B2、C2;
b) 三级无刷交流发电机中的励磁机的励磁绕组和三相永磁发电机的引出线采用电连接器连接，也可采用接线柱，其接线柱相应标以 L-、L+和 U、V、W;若采用电连接器，其连接按产品规范规定，并设有防差错措施;
c) 接线柱为螺栓式，用硬度不低于 HRC34 的耐腐蚀钢制成，与其配套的螺母应采用自锁螺母，螺母的扭紧力矩应符合型号产品规范和产品图样的要求;
d) 接线板上应装有不易燃烧的绝缘防护盖，防止外来异物造成短路;防护盖应罩住所有接线柱上的接线片，并应经得起正常的拆卸而不被损坏;
e) 接线柱与电线端子连接的导电方式，为面面接触，接线柱不做为导体使用，产生和维持电接触表面压力的零件不可采用绝缘材料。
4.7.6.6 弹性传动
除非另有规定，在转子驱动端装有轴承的发电机应采用弹性传动轴驱动，弹性传动应把转子扭转幅值限制在产品规范规定的范围内，另外不应在分解发电机的条件下更换弹性传动轴。
4.7.6.7 驱动剪切
除非另有规定，在弹性传动轴上驱动花键与转子之间应设有安全剪切段，将发电机的最大转矩限制在型号产品规范规定的数值内，剪切段的设计应使相邻的零部件受到剪切应力的作用时不被损坏。
4.7.6.8 防松动
为防止紧固件和连接件在振动条件下松动，应采用锁紧丝、冲点、锁紧垫圈、自锁螺母、开口销或其他有效措施防止松动，锁紧丝的最小直径为 0.8mm。
4.7.6.9 热脱扣装置
除非另有规定，为了使发电机在过热时能自动保护，要求在发电机弹性轴上增加热脱扣装置。当发电机发热严重时，热脱扣装置能及时保护，使发电机弹性轴进入空转状态，不再驱动产品工作。
4.7.6.10 电搭接
发电机应有电搭接点，或通过安装法兰盘电搭接。
4.7.7 发电机控制器
4.7.7.1 电压调节
发电机控制器内部应设有系统电压的调节装置，电压的调整范围应符合型号产品规范的要求，调定电压后调节装置应被锁定。
4.7.7.2 自检测(BIT)
发电机控制器中应设有 BIT 装置，BIT 的构成如周期 BIT、连续 BIT、启动 BIT 和加电 BIT 的设置，以及 BIT 的自检、故障信息传输与显示应符合型号产品规范的规定。当系统出现故障，发电机控制器实施保护时，BIT 装置可以进行航线可更换单元(LRU)级的故障检测，并报出相应的故障代码，每项故障代码由型号产品规范规定。
4.7.7.3 电气连接
发电机控制器内部电气连接的布线应整齐、紧固，电连接器应固定可靠、接触良好并能防潮。
4.7.7.4 电搭接
发电机控制器应有良好的接地，屏蔽电缆的屏蔽层应可靠接地，其电搭接应符合 HB 8412-2014或产品规范的要求。
4.7.7.5 防松动
应采用自锁螺母、锁紧垫圈、止动垫圈和开口销等零件，防止螺钉、螺纹零件和其他连接件松动。 4.7.7.6 元器件的选择与筛选
订购方有要求时，元器件应按订购方提出的元器件优选目录、元器件推荐目录或元器件合格目录进
行选择，超出要求的应按订购方的规定履行审批手续;订购方没有要求的，元器件的选择应符合系统规定的要求。元器件应按型号产品规范的规定进行筛选。
4.7.7.7 模块式结构
发电机控制器应采用模块配置及插件板组件。
4.7.7.8 印制线路板及其组装件
印制线路板及其组装件应符合 HB/Z 420-2014 的要求。
4.7.7.9 灌封
元器件需要灌封时，灌封不应影响其工作性能和对其性能的检查，灌封材料的选用需满足 4.6 中的要求。
4.7.7.10 环境应力筛选
发电机控制器应按型号的规定进行环境应力筛选，筛选对象可以是印制线路板组件或整机。
4.7.7.11 软件
除非另有规定，发电机控制器的软件应满足 HB/Z 421-2014 的要求。
4.7.7.12 通讯接口
除非另有规定，系统应通过发电机控制器中的通讯接口，按型号产品规范的规定传送本通道发电系统的产品状态监控信息。监控信息应包括供电参数、 BIT 检查结果和系统状态等，供电参数包括系统调压点处的输出电压和负载电流，系统状态包括故障信息和开关状态信息等，通讯接口的类型应符合型号产品规范的规定。
4.7.8 电流互感器
电流互感器的电流误差(比值差)及相位差应符合型号产品规范的要求;线路电流互感器与电机内电流互感器的电流误差及相位差要匹配;电流互感器的线圈与外壳之间应有足够的电气绝缘，密封设计应符合型号产品规范和产品图样的要求。
4.7.9 接触器
除非另有规定，外壳与触点或线圈之间不允许有电气连接，但外壳可以作为磁路的一部分。接触器的密封设计、触点组合型式、触点电路电压及负载电流应符合型号产品规范和产品图样的要求。触点接通、断开时允许的阻性、容性或感性电流及工作寿命应符合型号产品规范的规定。
4.7.10 冷却
4.7.10.1 风冷型发电机
4.7.10.1.1 强迫通风冷却型发电机
4.7.10.1.1.1 进气管
强迫通风冷却型发电机应设有进气管，以便使外部冷却空气进入电机内部，达到冷却的目的;除非另有规定，进气管应能在电机的径向任意位置进行调整。
4.7.10.1.1.2 通风量
发电机工作于海平面条件，在型号产品规范规定的工作转速条件下运行时，进气管进口处冷却空气
的总压和冷却空气的质量流量应符合型号产品规范的要求。
4.7.10.1.2 自冷却型发电机
自通风冷却型发电机的内部风扇，应能提供足够的冷却空气质量流量，按型号产品规范规定的工作转速运行，系统的输出容量应符合型号产品规范的要求。
4.7.10.1.3 高度-定额功率图表
承制方应提供高度-定额功率图表。
4.7.10.2 油冷型发电机
4.7.10.2.1 通则
油冷型发电机一般要求如下：
a) 油冷型发电机使用的冷却介质应符合产品规范的要求。
b) 发电机滑油污染度应不超出 HB 8460-2014 的要求。
c) 发电机在型号产品规范规定的工作转速条件下运行，当进油口处冷却滑油的温度、压力符合型号产品规范的规定时，进油口处的滑油流量应符合型号产品规范的要求。
d) 发电机在额定电压、额定负载范围内运行， 当进油口处冷却滑油的温度符合型号产品规范的要求时，发电机的温升不应超过型号产品规范的规定。
e) 发电机工作时，静密封装置不应有外部滴状冷却滑油泄漏，轴密封装置的冷却滑油泄漏量不应大于 2mL/h。
f) 发电机在持续断油 1min 内应能满载运行。如果冷却失效，发电机应能在规定的时间内正常运行，如果电机是在冷却失效的情况下运行，发电机应能承受所有的损害，不应出现发电机破裂、着火或者解体的现象，发电机的轴可以被剪断。
4.7.10.2.2 附件机匣供油冷却型发电机
发电机中进油口和出油口的设置，应能满足冷却和润滑的要求。
4.7.10.2.3 自带滑油供油系统冷却型发电机
发电机自带的滑油供油系统，应符合下列要求：
a) 满足控制、冷却、润滑、过滤和油气分离的要求， 并保证在型号产品规范规定的工作姿态范围内，发电机能够正常工作;
b) 设有易于接近的加油口，以便于给发电机的油箱加油;
c) 设有油位观测窗，并在油位观测窗上设置油箱最大和最小油位指示刻线，用来监测加油量;
d) 放油口的设置保证在飞机姿态包络线范围内，能对发电机进行油箱放油和污染度检测;
e) 进油、出油、加油及放油等油口均有清晰标记，且标记应耐久;
f) 管路接口采用扩口式连接，管接头螺纹部分的结构和尺寸符合 HB 4-3-2002 的要求;
g) 除非滑油污染度超过 4.7.10.2. 1 的规定，滑油更换周期应符合产品规范要求;
h) 除非因维护发电机，或非发电机原因造成的漏油而补充滑油外，在产品规范规定的更换周期内不应补充滑油。
4.7.10.3 发电机控制器
发电机控制器应采用自然冷却的方式。
4.8 耐久性
除非另有规定，发电机应能在试验场地的实际海拔高度和环境温度下，按照型号产品规范规定的运行条件和负载要求进行耐久性试验，发电机的工作运行周期应符合型号产品规范的要求。
4.9 可靠性
民用飞机 400Hz 交流主发电系统的可靠性应满足飞机可靠性指标分配的要求。
4.10 维修性
4.10.1 通则
民用飞机 400Hz 交流主发电系统维修性一般应满足下列要求：
a) 系统的维修性应考虑视情维护、定期维护和预防性维护的要求;
b) 系统应能进行机上人工初始测试，以确保系统部件已经正确安装;
c) 系统应能提供机内自检测，以给维护人员提供相应的数据以支持和故障诊断。
除非另有规定，发电机应进行定期维护，发电机控制器、电流互感器、接触器应进行视情维护， 系统部件的维护不需要专用维修工具。
4.10.2 维修时间
系统部件的平均修复时间或平均系统恢复时间应符合型号产品规范的要求。
4.10.3 可达性
系统部件应易于接近、检查和拆卸/安装。
4.11 安全性
4.11.1 通则
应根据 SAEARP 4761 对民用飞机 400Hz 交流主发电系统进行安全性评估。评估应包括功能危害性分析、初步系统安全性分析和系统安全性分析。
4.11.2 特殊风险要求
应满足 AC120-28D 关于发动机和 APU 转子非包容故障中将飞机的危险性降至最小的要求。民用飞机 400 Hz 交流主发电系统应表明暴露在下列特殊风险事件中的系统安全性：
a) 考虑电磁兼容性、闪电间接影响和高能磁场;
b) 可能由于在非常靠近关键设备处的雷击和失火造成的损坏;
c) 鸟的撞击或外来物损害的多重作用;
d) 转子爆破事件。
4.12 保障性
系统部件的使用可用度或派遣应符合型号产品规范的要求。
4.13 测试性
发电机控制器中 BIT 检查的故障检测率和虚警率应符合型号产品规范的要求。
4.14 互换性
同一零件号系统部件中的航线可更换单元(LRU)，在功能、性能、接口和尺寸上应是可互换的。
5 详细要求
5.1 系统控制
5.1.1 自动建压投网
发电系统不应靠外部电源而能自行建压，并且发电机控制器具有在发动机起动(或者发动机空中停车再起动)过程中，控制发电机自动建压投网的功能。
5.1.2 并联
除非另有规定，发电系统不要求并联。
5.1.3 手动系统控制
交流电源的手动系统控制应按规范的要求提供两位置或三位置开关(见 4.7.5)，与开关相连接的控制电路应按规范的要求工作，如果保护功能跳闸，系统应断开发电机接触器，并保持跳闸直到手动复位，当控制开关被瞬间扳到断开/复位置并回到接通的位置时手动复位动作。在以下情况手动复位后，系统应在 1s 内自动将交流电源连接到负载汇流条上：
a) 三相电压在 112.5V～118.5V 范围内;
b) 频率在 5.3.5.4 规定的正常运行范围内。
5.1.4 自动复位
当发电机输入转速降低至维持自用电源最低转速以下后，在以下情况时系统应自动复位，并在 1s内自动将交流电源连接到负载汇流条上：
a) 发电机控制开关在接通的位置;
b) 三相电压建压并保持在 112.5V～118.5V 范围内;
c) 频率在 5.3.5.4 规定的正常运行范围内。
5.2 容量
5.2.1 系统额定容量
400 Hz、115V/200V 三相四线制交流发电系统的额定值以调压点的电功率计算，额定负载时发电机端和调压点之间的每根馈电线上允许有 5V 的电压降。在发电机的转速范围内和各种环境条件下， 都应符合 5.2.2 和 5.2.3 规定的值。若产品规范规定降低额定点使用， 除过载和短路容量应根据所规定的最低连续负载确定外，系统应能符合本通用要求的规定。
5.2.2 连续容量
系统应在规定的发电机转速范围内连续提供功率因数为 0.75(滞后)至 1.0 的额定容量;当功率因数为 0.95(超前)至 1.0 时，系统的额定容量应符合产品规范的规定。
5.2.3 过载容量
系统应能在功率因数为 0.75(滞后)至 1.0 范围内的任一功率因数下，提供 150%额定负载电流 5min， 200%额定负载电流 5s ;当功率因数为 0.95(超前)至 1.0 时，系统的过载容量应符合产品规范的规定。
5.3 电气性能
5.3.1 电压极限
在产品规范规定的全部环境和负载状态下，发电系统的瞬态和稳态电压应保持在图 1 规定的极限范围内。
注： 曲线 A：额定持续负载的加载及卸载电压极限，包括负载不平衡。稳态电压极限有效值为 113.0V～117.5V。
曲线 B：所有过载情况下的加载及卸载电压极限，包括负载不平衡。在恢复到稳态电压极限有效值
113.0V～117.5V 之前，在过载期间内，稳态电压极限有效值为 112.0V～118.0V。
图 1 电压极限
5.3.2 电压调制
除非另有规定，在规定的工作转速范围内，功率因数为 0.75(滞后)至 0.95(超前)的条件下，系统由空载到额定负载状态，当系统稳态工作时，任意 1s 内由峰值电压形成的电压调制包络线上最高峰值电压与最小峰值电压之间的差值不应大于 1.25V，电压调制幅值应在图 2 规定的极限范围内。
5.3.3 电压不平衡和相移
在额定转速下运行，发电机输出端电压不平衡和相移应满足如下要求：
a) 在带不平衡负载 15%(或者更小)的条件下，相角和相电压应在以下范围内：
1) 相位移应在 118˚ ~122 ˚ 相角范围内;
2) 相之间的电压不平衡不应超过 3V。
b) 在带不平衡负载 30%的条件下，相角和相电压应在以下范围内：
1) 相位移应在 116˚ ~124 ˚ 相角范围内;
2) 相之间的电压不平衡不应超过 6V。
c) 如果带负载不平衡超过 35%，并且电压不平衡超过 5.3.3 b)规定的范围，发电机保护装置应在相电压超出保护功能极限前从汇流条上切断交流电源。
图 2 电压调制极限
5.3.4 波形
在额定负载条件下，发电机输出端交流相电压波形应符合下列要求：
a) 波峰系数为 1.41±0.07;
b) 单次谐波含量不超过基波有效值的 1.5%，总谐波含量不超过基波有效值的 3%;
c) 交流输出电压的直流分量不应超过±0. 10V。
5.3.5 故障保护
5.3.5.1 误跳闸
在电压建立、加(卸)载、输入转速的加(减)速、发电系统的外部故障及故障排除情况下， 不应产生误跳闸。
5.3.5.2 过压保护
当调压点最高相电压超过图 3 最大过压极限之前，发电机控制器应切断接触器的控制电源，将系统与负载汇流条断开，并断开发电机励磁。
当满足 5.1.3(手动复位后)，或 5.1.4(自动复位后)要求时，发电机输出的交流电将重新连接到负载汇流条上。
5.3.5.3 欠压保护
当任意一相电压超出图 3 所规定的欠压极限之前，发电机控制器应切断接触器的控制电源，将系统与负载汇流条断开，并断开发电机励磁。
当满足 5.1.3(手动复位后)，或 5.1.4(自动复位后)要求时，发电机输出的交流电将重新连接到负载汇流条上。
注：当三相电压都在区域 A 的极限范围内时，过压和欠压保护功能不应跳闸。
当任意相电压在区域 B 的极限范围内时，保护装置允许跳闸。
当任意相电压超出过压或欠压极限前，保护装置应跳闸。
图 3 过压保护跳闸时间曲线
5.3.5.4 欠频保护
当超过图 4 规定的欠频极限之前，接触器应断开，欠频信号消失后，执行以下功能：
a) 当频率在(390～392)Hz 时，允许发电机输出的交流电源连接到负载汇流条上，但不是必需的;
b) 当频率恢复到(392～408)Hz 时，在 1s 内发电机输出的交流电源应自动重新连接到负载汇流条上。
5.3.5.5 过频保护
当超过图 4 所规定的过频极限之前，接触器应断开，同时断开发电机励磁，在跳闸和复位后，执行以下功能：
a) 当频率在(408～410)Hz 时，允许发电机输出的交流电源连接到负载汇流条上，但不是必需的;
b) 当频率恢复到(392～408)Hz 时，在1s 内发电机输出的交流电源应自动重新连接到负载汇流上。
5.3.5.6 过流保护(短路电流限制)
除非另有规定，发电系统应具有过流保护功能。在短路故障情况下， 系统应将电流限制在 250 %~ 350 %额定电流之间。
5.3.5.7 差动保护
发电系统保护功能应检测发电机 AC 输出端与发电机接触器之间线路的馈线故障电流，除非另有规定，当任何一相或者多相反馈电流有效值超出本规范规定值时，保护功能应断开系统与负载汇流条的连接，发电机去励磁。在手动复位(见 5.1.3)或自动复位(见 5.1.4)后，电源应重新连接到负载汇流条上，除非电源馈线故障被重新触发。
a) 发电机额定容量低于 30kVA：当馈线故障电流超过 15A(有效值)时，发电机控制器应在
(25～75)ms 内断开接触器，故障电流有效值为(10～15)A 时允许保护装置跳闸;
b) 发电机额定容量在(30～80)kVA 范围内：馈线故障电流超过 25A(有效值)时，发电机控制器应在(25～75)ms 内断开接触器，故障电流有效值为(15～25)A 时保护装置允许跳闸;
c) 发电机额定容量大于 80kVA：馈线故障电流超过 35 A(有效值)时，发电机控制器应在(25～75)ms 内断开接触器，故障电流有效值为(15～35)A 时允许保护装置跳闸。
注：当频率在区域 A 内，保护装置不应跳闸;
当频率在区域 B 内，保护装置允许跳闸;
当频率超过过频或欠频极限之前，保护装置应跳闸。
图 4 频率保护极限
5.3.5.8 防拍合
出现故障时，系统应具有防拍合的能力。一旦有故障，当控制开关拨到“断开/复位”位置时，控制器应能复位。如果故障依然存在， 控制器应跳闸，并直到控制开关再次拨到“断开/复位”位置(然后再拨到“接通”位置)之前应一直保持跳闸位置。
5.3.5.9 超温
除非另有规定，系统应设有超温保护装置，超温保护装置在发电机内部的设置以及超温保护装置的灵敏度、响应速度和精度应符合型号产品规范的要求。当发电机内部温度超过型号产品规范规定的温度极限值时，按型号产品规范的规定，通过发电机控制器发送超温告警信息。
5.4 短路能力
除非另有规定，发电机在型号产品规范规定的转速条件下运行，在二相、三相的线对线短路状态和单相、二相、三相的线对中线短路状态下， 应能提供不小于 300%额定负载电流的短路电流历时 5s。扩展(带斜线)容量的系统短路能力是基于较低容量为基础的。
5.5 绕组电阻
发电机各绕组冷态电阻应符合型号产品规范和产品图样的要求。
5.6 励磁电流
发电机以额定电压和型号产品规范规定的转速状态运行，在功率因数分别为 0.75(滞后)和 0.95(超前)的条件下，空载、额定负载时的励磁电流应符合型号产品规范的要求。
5.7 永磁机工作特性
5.7.1 内部供电
除非另有规定，系统一般不依靠外部电源供电，由发电机中的永磁机向发电机控制器供电，以满足电压建立、电压调节、发电机控制器中保护装置(在故障情况下)动作和系统控制复位及接触器控制电源的需要。
5.7.2 永磁机外特性
发电机在最小工作转速条件下运行，当永磁机空载以及给永磁机施加型号产品规范规定的阻性负载时，永磁机的输出电压应分别符合型号产品规范的规定。
5.8 耐电压
除非另有规定，热态下在发电机各绕组之间和各绕组与壳体之间，发电机控制器的每个端接点与壳体之间进行耐电压试验(如果可能损坏电容器和电子器件，应将其断开)，应能经受下述 50 Hz 试验电压，绝缘不应击穿和闪络：
a) 50V 及其以下电路：500V、历时 1min。(对于电子设备，噪音滤波器及电容耐电压测试电压不能超过 100V);
b) 50V 以上电路：1000V 加 2 倍额定电压、历时 1min。(对 115V 交流电路执行 1250V 耐电压测试，对于 200 V 交流电路执行 1500 V 绝缘介电强度测试)。
具有线圈的电子器件(如变压器及电磁线圈)漏电流不应大于 5mA，其他器件漏电流不应大于 3mA。
5.9 绝缘电阻
系统部件的导电部件与部件壳体的绝缘电阻，以及相互绝缘的导电部件之间的绝缘电阻应符合表 1的要求(兆欧表电压等级为 500MΩ)。
表 1 绝缘电阻要求
单位为兆欧
5.10 匝间绝缘
发电机绕组的匝间、相间绝缘应能承受 150%额定电压的过电压，历时 1min，不应被击穿。
5.11 最大转速下的调节作用
发电机在最大转速下应能输出额定电压。
5.12 过速
除非另有规定，发电机(恒速传动组合发电装置除外)在转速为 120%最高工作转速的条件下运行5min，不应被损坏。
5.13 效率
发电机在额定转速、额定电压状态运行，带额定负载时的效率应符合产品规范规定。
5.14 发电机故障转矩
在馈电线短路故障的状态下，发电机需要的输入转矩值不应超出产品规范的规定。
5.15 环境适应性
5.15.1 通则
除非另有规定，系统部件进行环境试验时，每项试验结束后，应按下述要求检查产品工作性能：
a) 按 5.6 的规定，检查发电机的励磁电流;
b) 发电机以型号产品规范规定的工作转速和空载状态稳定运行，在负载功率因数为 1.0 的条件下，按型号产品规范规定的负载变化范围突加(卸)负载，检查系统的瞬态和稳态电压，应符合 5.3.1的要求;
c) 发电机以型号产品规范规定的工作转速和空载状态稳定运行，逐一施加模拟 5.3.5 规定的故障，检查系统的故障保护功能，应符合 5.3.5 的要求。
5.15.2 温度-高度
除非另有规定，系统部件应能承受 HB 6167.2-2014 规定的温度-高度试验，试验后系统部件应能正常工作，系统部件的表面漆层不应出现开裂、脱落， 非金属零件应无破损，润滑脂不应溢出，冷却滑油的泄漏应符合 4.7.10.2. 1 的要求。
5.15.3 温度变化
除非另有规定，系统部件应能承受 HB 6167.3-2014 规定的温度变化条件，试验后系统部件的表面漆层不应出现开裂、脱落， 非金属零件应无破损，发电机中的润滑脂不应溢出，冷却滑油的泄漏应符合4.7.10.2. 1 的要求。
5.15.4 湿热
除非另有规定，系统部件应能承受 HB 6167.4-2014 规定的湿热试验条件，系统部件的工作状态由型号产品规范规定，试验后系统部件的外观应符合产品规范的规定，产品的绝缘电阻应符合 5.9 的要求。
5.15.5 飞行冲击和坠撞安全
系统部件应能承受 HB 6167.5-2014 规定的飞行冲击和坠撞安全试验条件，系统部件的工作状态、试验类别和冲击脉冲波形、峰值加速度及持续时间由型号产品规范规定， 试验时接触器不应出现自行触点闭合和断开现象，试验后系统部件应无紧固件松动及结构件变形。
5.15.6 振动
除非另有规定，系统部件应能承受 HB 6167.6-2014 规定的振动试验条件，系统部件的工作状态和
施加的试验量值、持续时间及频率范围由型号产品规范规定， 试验时接触器不应出现触点自行闭合和断开现象，试验后系统部件应无紧固件松动及结构件变形，系统应能正常工作。
5.15.7 防水
除非另有规定，系统部件受水浸泡时是不允许工作的。系统部件设计时应考虑防水设计， 系统部件应能承受 HB 6167.8-2014 规定的防水试验条件，试验后系统部件应能正常工作。
5.15.8 流体敏感性
系统部件设计时应考虑流体污染对系统部件的有害影响，系统部件应能承受 HB 6167.9-2014 规定的流体敏感性试验条件，试验后系统部件应能正常工作。
5.15.9 砂尘
除非另有规定，风冷型发电机在经受 HB 6167. 10-2014 规定的砂尘试验之后应能正常工作，试验条件和持续时间由型号产品规范规定。
5.15.10 霉菌
除非另有规定，系统部件应能承受 HB 6167. 11-2014 规定的霉菌试验条件，试验后系统部件表面的长霉评定结果不得超出产品规范的规定。
5.15.11 盐雾
除非另有规定，系统部件应能承受 HB 6167. 12-2014 规定的盐雾试验条件，试验后系统部件表面的金属接合处应无严重腐蚀，表面的漆层不应出现开裂和脱落。
5.15.12 防火、可燃性
系统部件或设备的防火及可燃性试验应按 HB 6167. 14-2014 的规定执行，系统部件或设备着火后应具有火情不蔓延的能力。
5.15.13 加速度
系统部件应能承受 HB 6167. 16-2014 规定的加速度试验条件，系统部件的工作状态、试验类别和试验条件由型号产品规范规定，试验时接触器不应出现自行触点闭合和断开现象，试验后系统部件应无紧固件松动及结构件变形。
5.15.14 磁效应
系统设备磁效应试验应按照 HB 6167. 17-2014 的规定执行，在试验中受试设备应能正常工作，而不影响附近设备。
5.15.15 电压尖峰
系统设备电压尖峰试验应按照 HB 6167. 19-2014 的规定执行，在试验中受试设备应能承受住来自其交流电源线上电压尖峰的影响。
5.15.16 电源线音频传导敏感性
系统设备电源线音频传导敏感性试验应按照 HB 6167.20-2014 的规定执行，在试验中受试设备应能承受预期量级的频率分量干扰。
5.15.17 感应信号敏感性
系统设备感应信号敏感性试验应按照 HB 6167.21-2014 的规定执行，在试验中受试设备的连接电
路应能承受安装条件下所产生的感应电压。
5.15.18 射频敏感性(辐射和传导)
系统设备射频敏感性试验应按照 HB 6167.22-2014 的规定执行，当设备及其连接导线暴露在射频调制源的某一电平情况下，设备应能正常工作。
5.15.19 射频能量发射
系统设备射频能量发射试验应按照 HB 6167.23-2014 的规定执行，在试验中设备不应产生超出产品规范中规定的射频噪声。
5.15.20 雷电感应瞬态敏感度
系统设备雷电感应瞬态敏感度试验应按照 HB 6167.24-2014 的规定执行，在试验中设备应能承受由雷电间接效应所产生的瞬态电压电流信号的能力。
5.15.21 静电放电
系统设备静电放电试验应按照 HB 6167.26-2014 的规定执行，系统设备应具有对空气释放的静电脉冲的影响的不敏感性，或在执行预期的功能时，具有不会因空气释放的静电脉冲而产生永久性性能降低的能力。
6 验证
6.1 通则
应进行分析、检查、试验室试验、地面试验和飞行试验，验证民用飞机 400Hz 交流主发电系统是否满足第 4 章和第 5 章的要求。
6.2 分析
在检查、地面试验和飞行试验等存在危险或不能实现的方面， 可进行分析来验证是否满足第 4 章和第 5 章的要求。
6.3 检查
应通过检查文件或检查实际安装，验证是否满足零件实际位置或零件间的实际相互关系的有关要求。提供的文档可包括合格部件的合格状态文件，或注明间隙或其他实际关系的图纸。应对民用飞机400 Hz 交流主发电系统的软件规范、文档和分析进行检查或评审，并作为验证工作的一部分。
6.4 试验室试验
应进行以下试验室试验，用以验证民用飞机 400Hz 交流主发电系统是否满足第 4 章和第 5 章的要求：
a) 各部件的单独试验;
b) 相似比拟(即部件的功能、工作条件与已经鉴定的部件是相似的，则可不进行该部件的试验);
c) 系统设计验证试验中的测试;
d) 上述方法的适当组合。
民用飞机 400Hz 交流主发电系统部件的环境试验应按 HB 6167 规定的试验种类和方法进行。
6.5 地面试验
应进行机上地面试验，用以验证民用飞机 400Hz 交流主发电系统是否满足第 4 章和第 5 章的要求。
6.6 飞行试验
应进行以下飞行试验，用以验证民用飞机 400Hz 交流主发电系统是否满足第 4 章和第 5 章的要求：
a) 系统正常状态下的飞行试验;
b) 系统故障状态下的飞行试验;
c) 特殊科目的飞行试验。
6.7 适航符合性验证
民用飞机 400Hz 交流主发电系统应通过适航符合性验证方法验证其符合性，对于飞行安全有重要影响的每个有疑问的设计细节和零件、组件的适用性应通过试验确定。适航验证应按型号飞机适航验证计划和要求来进行。
