Оглавление цикла «Тушкины потроха»
Как издавна было на селе? Втыкает бабка кипятильник, в котором шаловливый дед кабель припаять не смог, а просто скрутил жилы вместе, чтоб не выпадали — бабах, дым, темнота, зажигаем свечу да пробки идём менять. Это ежели шаловливый дед заместо пробок гвозди не забил... Тогда бьём в набат и тушим хату...
Впрочем, как на селе — можно почитать и у Светланы, а на самолёте так нельзя. С одной распредкоробки (РК) самолёта иного деда может и Кондрат хватить:
Столько автоматов — как раз для того, чтобы при неисправности одной цепи не отказывали остальные. Потому и зовутся они АЗС — автоматы защиты сети, не дают отказу поразить всю сеть и безвременно прервать полёт. Электроэнергию мало выработать, её ещё надо правильно распределить. О выработке и о начале распределения рассказано в предыдущей статье:
Все четыре генератора (три на двигателях и один на ВСУ) выдают 115/200 вольт на две панели генераторов, с которых электроэнергия распределяется по самолёту:
Напрямую с панелей генераторов питаются топливные насосы, приводы стабилизатора и предкрылков, насосные станции гидросистем. Но большинство потребителей питаются от второстепенных распредкоробок — РК. Для примера взглянем внимательно на низ правой панели генераторов и на питающуюся от неё РК кухни:
Панель генераторов отдаёт на распредкоробку кухни три фазы (А, В, С) через девять автоматов АЗФМК-30, РК кухни их принимает через такие же автоматы. АЗФМК-30 — автомат защиты фазы модернизированный под красное освещение (без светомассы, то есть фосфора на конце рукоятки) на 30 ампер. По три на каждую фазу они стоят из-за расщепления линий:
В распределительной сети, то есть между коробками, каждая фаза передаётся не по одному, а по нескольким проводникам, каждый из которых рассчитан на номинальную нагрузку линии. Если один провод расщеплённой линии уходит в обрыв — не страшно, если пробивается на корпус (даёт короткое замыкание) — тоже не страшно, с обоих его концов срабатывают автоматы и отсекают его.
Энергетикам это не ново — магистральные ЛЭП тоже выполняются двухцепными, то есть три фазы передаются по шести проводам, каждая из цепей имеет по концам свои выключатели и, как правило, питает свой трансформатор:
Как устроена подстанция — показано в статье «ТЭД-10»:
ЛЭП 330 и выше киловольт слишком габаритны, поэтому каждая цепь висит на своих опорах, да и провода там — не простые одиночки, а расщеплённые проводники:
Правда, это расщепление для другого, а мы возвращаемся на самолёт. РК кухни, как следует из названия, питает центральную кухню, что находится между салонами, перед крылом. Причём она есть даже на самолёте варианта «трамвай», с переделанным под 180 мест салоном, на котором и кухни-то этой нет — потому что через эту РК питаются и некоторые другие потребители помимо кухонных
РК кухни установлена в стойке, в которой ещё установлены переносные огнетушители, кислородные приборы и надувной трап. Так что эта стойка есть на любом Ту-154, стоит перед задней входной дверью по левому борту:
Взглянем на неё подробнее:
Тут есть как автоматы на 115/200 В — с покрытыми пластиком рукоятками, чтобы при неисправности автомата человека не ударило током, так и на 27 В — с металлическими. Слева вверху — автоматы питания люминесцентных ламп заливающего освещения салонов.
В верхней части РК виден серый кожух, за которым стоят контакторы ламп — типа ТКД103ОДЛ, контактор с тремя контактами на 10 ампер. На трафарете указано расположение контакторов. Включил бортпроводник на щитке освещения выключатель освещения — на катушку контактора попали 27 вольт — контактор включился — 115/200 вольт через АЗФМК и контактор пошли к лампам.
Ниже — АЗС питания потребителей 27 вольт. Индивидуальное освещение — лампы на панелях индивидуального обслуживания пассажиров, поэтому автоматы такие мощные (15 А) — ламп много. К3-63 — механический самописец, пишущий высоту, скорость и перегрузку, он показан в 7-й статье:
Щиток заправки стоит справа в крыле, показан в статье 12:
А щиток БП (бортпроводника) и щиток ШЭД (шкафов электродуховых) — как раз щитки, с которых бортпроводники управляют оборудованием. РК кухни в полёте обычно закрыта. А вот автоматы защиты со свободным расцеплением АЗР-30, подписанные как «РК левая — 27 В» — автоматы расщеплённой линии питания РК кухни по постоянному току от РК 27 вольт задней левой. Эта РК показана на первом фото в статье. К постоянному току мы ещё вернёмся.
Остальные автоматы все понятны — «бытовуха», кроме разве что «АНО» (аэронавигационные огни — красный, зелёный, хвостовой белый). И ещё внимания заслуживает бурый кубик предохранителя «Авар откл шин быт обор». Он защищает цепь контактора, через который питаются шины бытового оборудования. При пожаре оборудования или попадании кого-то под ток можно выключателем на щитке быстро всё обесточить. Выключатель — под красным колпачком.
Вид с изнанки, при откинутой передней панели — стройные ряды автоматов защиты, на АЗС белые бирки, на АЗФ — по цвету фазы:
А на заднем плане видна табличка на дверце надувного трапа.
Как видим, через РК кухни питаются в основном потребители, отключения которых в пилотской кабине даже не заметят (кроме разве что топливного насоса ВСУ, и то на земле). От сети II, растущей из правой панели генераторов, ещё питаются две РК противообледенителей, стоящие в левом и правом носках крыла, но две самых важных РК сетей 115 вольт стоят в носу, в первом техотсеке — через них питается бо́льшая часть «мозга» самолёта.
Они так и называются — РК 115/200 вольт левая и правая, вскользь показаны они были в статье 4:
Левая РК стоит в закоулке в углу техотсека — но, к счастью, в ней почти никогда ничто не отказывает и лазить внутрь неё не приходится:
Правая висит на по́дволоке техотсека, в ней ещё стоят измерительные трансформаторы тока линии РАП (разъёма аэродромного питания), но в целом она тоже почти безотказная — знай изредка предохранители меняй:
Теперь подробнее. В предыдущей части была показана упрощённая структура электроснабжения переменным током:
В этих двух РК находятся шины навигационно-пилотажного комплекса — НПК, имеющие повышенные требования к качеству электроэнергии, ведь от них питается разная тонкая электроника вроде радиостанций и АБСУ. Если, например, топливный насос вытерпит скачки напряжения на одной из фаз, то электронику лучше переключить на соседнюю сеть, где скачков нет.
Поэтому за напряжением на каждой из шин НПК следит свой АПШ-3М (три эм) — автомат переключения шин, небольшой кубик, показанный в статье 3:
Если напряжение, например, в сети I нормальное — то левый АПШ подаёт питание на контактор переключения в левой РК 115/200 В и левая шина НПК подключается к «своей» сети I (левой). Если же напряжение «заваливается» на одной или нескольких фазах — контактор отключается и левая шина НПК начинает кормиться от сети III (правой), на схеме это показано красной линией. Вот автомат питания левых шин НПК на правой РК 115/200 В:
С правой шиной НПК всё зеркально. Именно и переключении шин НПК на другой борт говорят две жёлтых лампы вверху панели бортинженера:
Когда питания 115 В на борту ещё нет (не включён РАП или один из генераторов), то в сетях I и III «пусто», оба АПШ сработаны и горят обе лампы. Подаём 115 — АПШ «чуют» нормальное питание и обе лампы сразу гаснут.
Причём АПШ хитёр: если он видит, что пропали все три фазы, а потом появились все три — то он понимает, что это просто подключился новый источник. А если пропала одна фаза или две — то АПШ считает это обрывом проводов. Поэтому если пропадут сразу все три фазы, а потом появятся — он восстановит нормальное питание (левая шина НПК от сети I либо правая от сети III).
А если пропадала одна фаза или две — то АПШ это запомнит и даже после появления всех трёх фаз не вернёт нормальное питание, будет считать, что в линии «дребезжит» контакт проводов. Для проверки АПШ есть кнопки под крышкой над левой панелью АЗС:
Галетным переключетелем над крышкой выбирается проверяемый АПШ: №1, №2 или ПТС №2, о нём чуть ниже. А под лючком — три кнопки, имитация обрыва фазы А, В и С. Жмёшь любую — автомат срабатывает, на доске загорается жёлтая лампа переключения. А если одновременно нажать и отпустить все три — АПШ видит пропадание и появление всех трёх фаз и возвращает нормальное питание. Конечно, в полёте эту проверку не делают, поэтому кнопки и закрыты крышкой.
Похожим образом, только по частоте, а не по напряжению, работают КОЧ-62Б — коробки отсечки частоты, стоящие возле АПШ-3М и работающие с ними в паре. Даже автоматы на РК 115/200 вольт, если приглядеться, называются «АПШ, КОЧ». При понижении частоты в сети шина НПК переключается на другую. А цифры «62» намекают, что КОЧ была сделана для Ил-62 — первого советского лайнера с генераторами стабильной частоты. Та же история и с БРЧ-62:
На первых Ту-154 расположение аппаратов было здо́рово другое, на панелях АЗС ещё было не очень много автоматов на 27 В и автоматы на 115/200 и 36 В размещались там:
На всей планете Земля таких панелей АЗС осталось, может, пар пять, из них две мне известных — в Самарском университете (в классе авиационного оборудования в 10-м корпусе и на борту СССР-85003 на учебном аэродроме), одна — в Жулянах (СССР-85020). Ещё одна была уничтожена на ВДНХ в 2008 году (СССР-85005) — видимо, новоизбранный гарант пробовал на зуб отечественную авиацию, впоследствии провозгласив курс на полный отказ от неё, хотя сейчас курс поменял на 180°...
Помимо «шибко умных» потребителей 115 вольт от шин НПК питаются ещё и потребители 36 вольт — через два трансформатора ТС330С04Б. Сети 36 вольт выполнены без нейтрали, поэтому обозначаются без дроби — указано лишь линейное напряжение 36 В, это в сетях 115/200 В есть нейтраль и потому через косую черту приведены фазное и линейное напряжения.
Это видно и по переключателям вольтметров: если галетник вольтметра 115 В маркирован А, В, С — измеряются фазы относительно нуля, то 36 В — АВ, ВС, АС, между фаз:
Каждый ТС — мощностью 3 кВА, хотя и небольшого размера — с мотоциклетный аккумулятор, вот что значит компактность машин и аппаратов на 400 Гц. Почему так — рассказано в статье «ТЭД-11»:
Если вкратце, повысив частоту в 8 раз с 50 до 400 Гц, конструкторы в 8 раз повысили реактивное сопротивление всех обмоток — значит, чтобы обеспечить нужные режимы по току (то есть нужные мощности), нужно в 8 раз меньше витков, а обмоточный материал (медь) — не из лёгких. Плюс это даёт возможность делать простейшие асинхронные двигатели (АД) на частоты вращения до 24 000 об/мин. Как устроен АД и почему его обороты зависят от частоты — на видео «Мотор с понижайкой» и в статье «ТЭД-9»:
Вернёмся в первый техотсек Ту-154. С трансформаторов 36 вольт попадают в РК 36 вольт правую и левую, на основные шины. Они, как и шины НПК, резервированы крест-накрест — при отказе, например, правого «транса» правые шины ~36 В переключатся на левый трансформатор. Один ТС330 способен тянуть полную нагрузку обеих шин.
За исправностью тр-ров и цепей их питания следят БЗТ — блоки защиты тр-ров, стоящие возле АПШ. Они следят за напряжениями 200 В на входе, 36 В на выходе, и если что не так — снимают питание с контактора и шина 36 В переключается со своего «транса» на соседний. Можно переключить и вручную: на доске бортинженера стоят переключатели, над ними — лампы сигнализации.
Запомните и АПП — ниже пригодится.
Проверяются БЗТ просто: выключается автомат «Трансформатор 200/36 В» на РК 115/200 В (например, на правой) — под полом кабины шлёпает контактор и на доске бортинженера загорается жёлтая лампа «Правая сеть на тр №1». Рядом стоит и лампа «Левая сеть на тр №2». Чтобы сбросить защиту, нужно выключить и снова включить АЗС питания «мозгов» БЗТ на одной из панелей АЗС.
На первых Ту-154 была одна сеть 36 вольт и два «транса» — рабочий и резервный, на снимке реликтовых панелей АЗС выше видны автоматы их питания, а на энергоузле одиноко торчит выключатель ручного переключения:
Жизнь заставила разделить сети на две и поставить резервные преобразователи, чтобы можно было питать приборы от аккумуляторов. Рядом с переключателями трансформаторов под колпачками стоят два тумблера включения преобразователей ПТС-250, которые преобразуют 27 В от аккумуляторов в 36 В, 400 Гц — это резервные источники переменного тока для приборов. ПТС показаны в этой статье:
Так как их судьба — питать минимум важнейших приборов, то и мощность их — всего 250 ВА, на порядок меньше, чем у ТС330. Поэтому в РК 36 вольт выделены отдельные шины: шины ПТС №2 в левой и шины ПТС №1 в правой. Если ПТС не работает — то его шина питается от тр-ра, если работает — от преобразователя. И тут самое интересное: роли у ПТС разные, второй — совсем аварийный, первый — не совсем.
Он работает весь полёт и обеспечивает резервный авиагоризонт (АГР) и другие потребители непрерывным питанием, чтобы никакие «перетрубации» в сетях 115 и 36 вольт на них не влияли. Включается он вручную, в норме — выключателем «АГР» на верхнем электрощитке пилотов, для проверки — выключателем на доске бортинженера.
Разница лишь в том, что от «АГР» пускаются одновременно АГР и первый ПТС, от выключателя у «бортача» — лишь ПТС. Если первый ПТС не работает — на доске инженера горит жёлтая лампа.
За здоровьем первого ПТС наблюдает АПП-1М — автомат переключения преобразователя. Если ПТС не выдаёт что надо — АПП переключает шины ПТС номер 1 на питание от правой сети 36 В. Для проверки АПП стоят три кнопки — «Пониж.», «Повыш.» и «Несимм.» (несимметрия фаз), под той же крышкой, что и кнопки проверки АПШ. А со вторым ПТС всё наоборот.
Шины второго ПТС питаются в нормальном полёте от сети 36 вольт левой, но если она «ложится» то срабатывает третий АПШ (АПШ ПТС номер 2), включает ПТС и переключает шины на него, на доске «бортача» загорается жёлтая лампа.
Короче говоря, при включении аккумуляторов на панели энергоузла и запуска ВСУ (так называется левая часть доски бортинженера) — настоящая светомузыка: горят три красных лампы генераторов и пять жёлтых ламп шин НПК, сетей 36 вольт и ПТС №1, спустя секунду срабатывает АПШ и загорается шестая жёлтая лампа — ПТС №2.
Подаёшь переменный ток (от генератора или РАПа) — гаснут пять жёлтых ламп, остаётся гореть лишь одна — «ПТС №1 не работает», пока не включишь АГР... На Ту-154М доска немного перекомпонована, все четыре переключателя и четыре лампы (переключения обеих сетей 36 В и обоих ПТС) выстроились в ряд внизу:
Что доска на английском (борт принадлежит иностранной авиакомпании) — это детали, лампу «ПТС-250 №1 не работает» всё равно узнать легко — она одна горит.
Кстати, в некоторых подразделениях принято выключать АЗС питания ПТС №2 при выполнении форм, на предварительной и послеполётной подготовке — чтобы ПТС впустую не запускался при постановке машины под ток. Надёжностью ПТС-250 не отличаются, особенно старые (серии 2), а при нормальной работе ПТС №2 не нужен совершенно. Более новые ПТС-250АМ куда надёжнее и в ремонте намного проще — собраны на разъёмах, а не на пайке.
Что интересно, фазировка в сетях ~36 вольт принята обратная — плюсы пробегают поочерёдно по фазам А, С, В, а не в привычном порядке А, В, С. Зачем так сделано — никто не знает, но проблемы это иногда доставляет, в 4-й статье рассказано... Прямая фазировка была лишь на Ту-154М с НПК «Жасмин», в который входила, в частности, инерциальная навигационная система И-21, но этих машин было мало и они уже не летают.
И напоследок — о выключателе «Авар. преобр. ~115 V», он же «ПОС-125 INV». Это преобразователь постоянного тока 27 вольт в переменный однофазный 115 вольт, 400 герц, включается в полёте при пропадании питания 115/200 вольт. При обжатом шасси автоматическое включение блокируется — по той же причине, по которой выключают ПТС №2. Если стоит маломощный ПОС-125ТЧ (125 ВА) — то он питает лишь термометры выходящих газов двигателей, если ПО-750 или ПОС-1000 — то ещё и радиостанцию. ПО-750 мы тоже разглядывали в упомянутой 6-й статье.
Вот, пожалуй, и всё о выработке и распределении переменного тока на Ту-154. В следующей статье будут сети постоянного тока, которые сильно различаются на Б-2 и М.