Wie wird der Bodenstrom vor dem Pushback getrennt?

Wann wird die GPU getrennt?

Flughäfen haben Regeln für die Verwendung von APUs, um Lärm und Schadstoffe in der Nähe von Flughafentoren zu reduzieren.

Die Betriebsverfahren der Fluggesellschaft legen normalerweise fest, wann APU und Triebwerke gestartet werden sollen. Die Idee ist:

• GPU-Energie ist billiger als APU-Energie.
• Die Verwendung der APU erhöht die Wartungskosten.

Daher wird GPU verwendet, bis der erste Motor gestartet wird, normalerweise wenn Hydraulikleistung zum Bremsen benötigt wird. Das bedeutet, dass die GPU kurz vor dem Pushback getrennt wird.

^{Airbus ECAM, Generatorstatus, der angibt, dass die GPU derzeit Energie liefert. Quelle .}

Trennung

An der externen Stromanschlussplatte des Flugzeugs befinden sich normalerweise Leuchten, die anzeigen, ob eine externe Quelle angeschlossen und in Gebrauch ist.

^{B737 externe Schalttafel, Quelle}

Um sich auf den Pushback vorzubereiten, stellt die Crew sicher, dass die APU Strom liefert, und isoliert die GPU vom elektrischen Bus, um sicherzustellen, dass ihr kein Strom entnommen wird.

Der Bodenoperator bereitet die Trennung der klimatisierten Luft und der Bodenstromversorgung vor. Sie prüfen, ob das weiße Licht anzeigt, dass das Flugzeug die GPU nicht verwendet, und betätigen einen Schalter am Stecker, um den Bodenstromgenerator elektrisch vom Kabel zu trennen. Die „CONNCT“-Leuchte erlischt und das Kabel ist physisch vom Flugzeug getrennt.

Mehr zu Bodenabfertigungsverfahren: Cello Aviation B737-Verfahren .

Kabel und Stecker

Das GPU-Kabel/der Stecker enthält 4 Stromleiter und Pins: Die drei Phasen (A, B, C, auch „Leitungen“ genannt) und einen Neutralleiter/Masse (N oder G).

Das Kabel hat jedoch aufgrund des Vorhandenseins von hohen Strömen und 400 Hz ein spezifisches Design. Die Reaktanz ist proportional zur Frequenz. Bei 400 Hz ist die Kabelreaktanz 8 Mal so groß wie die Reaktanz bei 50 Hz. Während es keine Wärme wie ein reiner Widerstand erzeugt, erzeugt es dennoch Spannungsabfälle.

Ein großer Teil dieser Reaktanz ist auf das starke Magnetfeld um die Drähte zurückzuführen, das selbst aus den starken Strömen resultiert. Diese Reaktanz ändert sich beim Biegen des Kabels aufgrund der sich ändernden Geometrie des Feldes, was zu entsprechenden Spannungsänderungen führt.

Das Kabel zeigt zwei weitere Probleme:

• Leiter mit großem Durchmesser, die durch die hohen Ströme erforderlich sind, hinterlassen Leerräume im Kabelabschnitt.

• Der signifikante Skin-Effekt bei 400 Hz verhindert, dass Elektronen die Drahtmitte erreichen, sodass die Verwendung eines großen Durchmessers nicht effektiv ist, um einen niedrigen Widerstand zu erhalten.

Glücklicherweise können diese drei Probleme mit mehreren kleineren Drähten für jede Phase gemildert werden, die immer noch mit demselben Pin des Steckers verbunden sind. Normalerweise werden zwei Drähte pro Phase verwendet und die Drähte sind um den Neutralleiter verteilt, sodass sie sich gegenseitig aufheben magnetisches Feld:

^Quelle

A, B, C, N/G stehen an den entsprechenden Pins des Steckers zur Verfügung:

^{Stecker ( Quelle )}

Für die Skala haben die vier größten Löcher den Durchmesser eines Fingers. Möglicherweise bemerken Sie auch zwei kleinere Stifte, die mit E und F gekennzeichnet sind.

E/F-Steuerstifte

Bei einer 90-kVA-GPU kann jede Phase 30 kVA bei 115 V RMS bereitstellen, was einen Strom von 260 A RMS erfordert.

Wenn die Verbindung unterbrochen wird, während ein solcher Strom fließt, tritt ein Lichtbogen zwischen den getrennten Teilen auf. Sie können schmelzen und flüssiges Metall kann herumgeschleudert werden.

Denken Sie nur daran, dass das Prinzip der heißen Trennung dasjenige ist, das beim Lichtbogenschweißen verwendet wird, mit Strömen in der Regel unter 300 A. Lichtbogenschweißen mit 260 A in einem Flugzeug wird jedoch nicht empfohlen. Bei einem Unfall mit einem A320 , bei dem sich ein Stromkabel von einem beschädigten Stecker löste (vergleichbar mit dem Trennen des Steckers von der Stromversorgung), stellte die BEA fest:

Zeugen hörten in diesem Moment eine Explosion, der Bodenwart sah am Stecker einen Lichtbogen von ca. 30 cm und der Ramp Agent wurde zu Boden geschleudert.

Zur Vermeidung von Lichtbögen ist der GPU-Stecker mit einem Heißtrennschutz ausgestattet. Zwei Pins (E und F) des Kabelsteckers dienen dem Statusaustausch zwischen der Flugzeugelektrik und der GPU. Diese Pins sind kürzer als die Power-Pins, daher werden sie unter normalen Bedingungen kurz vor den Power-Pins getrennt.

^Quelle

Auf diese Weise können sowohl die GPU als auch das Flugzeug das Abziehen des Steckers erkennen und die Erzeugung/Verwendung von Strom zum/vom entsprechenden Stecker beenden, bevor der erste Stromanschluss tatsächlich getrennt wird, wodurch eine Lichtbogenbildung verhindert wird.

^Quelle

Zusatzfunktionen

Steuerkabel können verwendet werden, um optionale Systeme mit der GPU zu verbinden:

• Rote/grüne (ON/OFF) Drucktasten zur Fernsteuerung der GPU.

• E/F-Stifte, die mit einem kleinen Schalter ausgestattet sind, um zu erkennen, wann der Kabelstecker zu 90 % in die Bordwandbuchse des Flugzeugs eingesteckt ist und die Verbindung als hergestellt angesehen werden kann.

• Wenn das Kabel von der Ladebrücke kommt, zusätzliche Taster zur Haspelsteuerung: AUF/AB, IN/OUT.

• Sensoren zur Erkennung von Reaktanzschwankungen, heißem Kabel/Stecker oder gebrochenem Neutralleiter.

Umgekehrt können LEDs am Stecker über die Steuerleitungen von der GPU ein- oder ausgeschaltet werden.

Mehr Informationen:

• AXA 2300 GPU-Handbuch