¿Cuál es el proceso para desconectar la energía eléctrica a tierra antes del retroceso?

Mientras que los aviones comerciales están estacionados en la puerta de embarque, tienen energía eléctrica conectada a la aeronave (si está disponible en el aeropuerto). Esto debe desconectarse antes de la devolución. ¿Cuál es el proceso para hacerlo?

  • ¿Cómo sabe el personal de tierra que es seguro / está bien desconectar la energía de tierra? (pregunte al piloto si la unidad de potencia auxiliar (APU) está funcionando?)
  • ¿Cuándo se desconectará? ¿Lo más tarde posible antes de la devolución?

¡Gracias!

Respuestas (1)

¿Cuándo se desconecta la GPU?

Los aeropuertos tienen reglas con respecto al uso de APU, para reducir el ruido y los contaminantes cerca de las puertas del aeropuerto.

Los procedimientos operativos de las aerolíneas generalmente especifican cuándo encender las APU y los motores. La idea es:

  • La energía GPU es más barata que la energía APU.
  • El uso de la APU agrega costos de mantenimiento.

Por lo tanto, la GPU se usa hasta que se enciende el primer motor, generalmente cuando se requiere energía hidráulica para frenar. Eso significa que la GPU se desconecta justo antes del retroceso.

Airbus ECAM, estado de los generadores que indica que la GPU está proporcionando energía actualmente. fuente _

Desconexión

En el panel de receptáculos de alimentación externa de la aeronave, generalmente hay luces para indicar si una fuente externa está conectada y en uso.

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Panel eléctrico externo B737, fuente

Para prepararse para el retroceso, el equipo se asegura de que la APU esté suministrando energía eléctrica y aísla la GPU del bus eléctrico para garantizar que no se extraiga corriente de ella.

El operador de tierra se prepara para desconectar el aire acondicionado y el suministro eléctrico de tierra. Verifican que la luz blanca indique que la aeronave no está usando la GPU y operan un interruptor en el enchufe para desconectar eléctricamente el generador de suministro a tierra del cable. La luz "CONNCT" se apaga y el cable se desconecta físicamente de la aeronave.

Más sobre procedimientos de asistencia en tierra: Procedimientos de Cello Aviation B737 .

cable y enchufe

El cable/enchufe de GPU contiene 4 conductores de alimentación y pines: las tres fases (A, B, C, también llamadas "líneas") y un neutro/tierra (N o G).

Sin embargo, el cable tiene un diseño específico debido a la presencia de altas corrientes y 400 Hz. La reactancia es proporcional a la frecuencia. A 400 Hz, la reactancia del cable es 8 veces la reactancia a 50 Hz. Si bien no genera calor como una resistencia pura, aún crea caídas de voltaje.

Una gran parte de esta reactancia se debe al fuerte campo magnético alrededor de los cables, que a su vez resulta de las fuertes corrientes. Esta reactancia varía cuando se dobla el cable, debido a la geometría cambiante del campo, lo que lleva a las correspondientes variaciones de voltaje.

El cable muestra otros dos problemas:

  • Los conductores de gran diámetro requeridos por las altas corrientes dejan espacios vacíos en la sección del cable.

  • El importante efecto piel a 400 Hz impide que los electrones lleguen al centro del cable, por lo que utilizar un diámetro grande no es efectivo para obtener una resistencia baja.

Afortunadamente, estos tres problemas se pueden mitigar con múltiples cables más pequeños para cada fase, aún conectados al mismo pin del enchufe. Por lo general, se usan dos cables por fase y los cables se distribuyen alrededor del neutro para que se cancelen entre sí el campo magnético:

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Fuente

A, B, C, N/G están disponibles en los pines correspondientes del enchufe:

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Enchufe ( fuente )

Para la escala, los cuatro agujeros más grandes tienen el diámetro de un dedo. También puede notar dos pines más pequeños etiquetados como E y F.

Pines de control E/F

Para una GPU de 90 kVA, cada fase puede proporcionar 30 kVA a 115 V RMS, lo que requiere una corriente de 260 A RMS.

Si la conexión se rompe cuando fluye tal corriente, se produce un arco entre las partes desconectadas. Pueden derretirse y el metal líquido puede proyectarse alrededor.

Solo tenga en cuenta que el principio de desconexión en caliente es el que se utiliza para la soldadura por arco, con corrientes generalmente inferiores a 300 A. Pero no se recomienda la soldadura por arco con 260 A en un avión. En un accidente que involucró a un A320 , donde un cable de alimentación se desconectó de un enchufe dañado (comparable a desconectar el enchufe con energía), la BEA señaló:

En ese momento, los testigos escucharon una explosión, el auxiliar de tierra vio un arco eléctrico de unos 30 cm en el conector y el agente de la rampa fue arrojado al suelo.

Para evitar la formación de arcos, el enchufe de la GPU está equipado con una protección contra la desconexión en caliente. Dos pines (E y F) del enchufe del cable se utilizan para el intercambio de estado entre el sistema eléctrico de la aeronave y la GPU. Estos pines son más cortos que los pines de alimentación, por lo que en condiciones normales se desconectan un poco antes que los pines de alimentación.

Fuente

De esta manera, cuando se desconecta el enchufe, tanto la GPU como la aeronave pueden detectarlo y dejar de generar/usar energía hacia/desde el enchufe correspondiente antes de que se desconecte el primer pin de alimentación, lo que evita la formación de arcos.

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Características adicionales

Los cables de control se pueden usar para conectar sistemas opcionales a la GPU:

  • Pulsadores rojo/verde (ON/OFF) para el control remoto de la GPU.

  • Pines E/F equipados con un pequeño interruptor para saber cuándo el conector del cable está insertado al 90 % dentro del zócalo del panel de la aeronave y se puede ver que la conexión está establecida.

  • Cuando el cable proviene del puente de carga, pulsadores adicionales para control de bobina: SUBIR/BAJAR, ENTRADA/SALIDA.

  • Sensores para detectar variación de reactancia, cable/enchufe caliente o neutro roto.

Por el contrario, la GPU puede encender o apagar los LED en el enchufe usando los cables de control.

Más información:

Es interesante que la imagen que muestra el diseño del cable sea circular con 7 conductores primarios, pero el conector que muestra es rectangular con solo 6 conectores. ¿Puedes explicar la diferencia o es que el alcance se arrastra?
@FreeMan: los dos conductores A están conectados al mismo punto en cada extremo del cable, lo mismo para B y C. Esta es solo una forma de mover electrones para cada fase de modo que no se cree una reactancia (inductiva) al tener un homogéneo campo magnético que se cancela a sí mismo. Los dos pines pequeños son para el control remoto ON/OFF.
¡Ay! Eso tiene sentido. El conector verde, entonces, en realidad tiene 2 pines adicionales (A, B, C, G, x e y) que, presumiblemente, conectan los diversos y diversos cables pequeños que se muestran en la sección transversal del cable algo genérica.
Sí, los dos pines adicionales son para controlar de forma remota la GPU desde la interfaz de la aeronave.
"Las corrientes requeridas para 90 kVA por debajo de 115 V son aproximadamente 100 A", sus números parecen estar equivocados, 100A * 115V es 11.5KVA, incluso si asumimos que es un PN de 115V (~ 400V PP) y el 100A es por fase que todavía solo suma 34.5KVA.
@PeterGreen: Correcto, esta cifra es incorrecta. El valor relevante debe ser la intensidad de PN en la última fase, suponiendo que ya se hayan desconectado otras fases. Con este sistema completamente desequilibrado, suponiendo que otras protecciones no funcionaran e ignorando los efectos creados por el aumento repentino de la corriente, eso sería alrededor de 1 kA. PP es de 200 V ( 3 × 115 ).
¡Entregar 10 kVA como 1 kA a 100 V (ya 400 Hz) es una locura! ¿Qué diablos pasó para que se inventara un estándar tan loco? ¡Y pensé que los ferrocarriles se destacaban en dispararse en el pie, eléctricamente!
@Dannie, a veces se disparan en la oreja . 100kVA, no 10. Esos cables están diseñados para soportar 4 kA por fase durante 5s (300 A en uso normal), mientras la temperatura sube a 200°C
@Dannie Aircraft usa 400 Hz CA porque los transformadores son más livianos que los de 50-60 Hz y 110 V porque el estándar se desarrolló en los EE. UU.
@StephenS: Ah, esta leyenda de transformadores se encuentra en muchas respuestas, incluso en este sitio ... Se eligió 400 Hz para el par y la velocidad de los motores eléctricos y fue práctico para el generador de velocidad constante, no para ahorrar 10 kg en un transformador.
@StephenS, la frecuencia más alta tiene sentido para el tamaño del magnetismo, pero subir a 400 Hz desde 50/60 Hz es una ganancia tan pequeña (en comparación con el tipo de región de 100 kHz que tiene en los reguladores de conmutación) que el motor parece más plausible históricamente. Es el equilibrio de voltios/amperios lo que parece una locura. Si ya está cambiando la frecuencia, cambiar el voltaje a, digamos, un 1kV 100A mucho más sensato para la misma potencia es relativamente poco trabajo y ahorraría mucho en términos térmicos/de cobre. Creo que tiene que ser todo acerca de la historia. ¡Quiero decir que nadie está cargando vehículos eléctricos como este!
@Dannie: inicialmente se consideraron 60 Hz, 180 Hz, 240 Hz, 360 Hz, 400 Hz y 800 Hz [...] la selección de frecuencia debe tener en cuenta también la velocidad de funcionamiento del generador [...] los valores de frecuencia adecuados fueron 400 Hz y 800 Hz. El Cuerpo Aéreo del Ejército en 1943 eligió 400 Hz como la frecuencia estándar, ya que parecía ser más factible para la velocidad del generador (por ejemplo, 12000 rpm para máquinas de 4 polos). Este 'estándar' [...] se hizo obligatorio para el uso de la Fuerza Aérea de EE. UU. en 1959 (MIL-STD-704). fuente _